+O EFEITO DO EXERCICIO FISICO SOBRE AS ENZIMAS ANTIOXIDANTES PLASMÁTICAS EM INDIVÍDUOS PORTADORES DE SINDROME DE DOWN
Morgana Martins1 Aderbal Silva Aguiar Junior2 RESUMO
A Síndrome de Down é uma doença genética em que há uma produção elevada de radicais livres em conjunto com uma falha de síntese de determinadas enzimas que combatem esses radicais livres no organismo. O presente estudo teve como objetivo geral analisar as respostas das enzimas antioxidantes plasmáticas em pacientes portadores de Síndrome de Down quando submetidos ao exercício físico e objetivos específicos analisar se há alterações na atividade da CAT (Catalase) e da GPx (Glutationa Peroxidase) em indivíduos portadores de Síndrome de Down.A amostra foi constituída de 16 participantes sendo este4s divididos em Grupo Controle Down fisicamente inativos e Grupo Experimental Down praticantes de Judô Adaptado do Curso de Fisioterapia e da Gerência de Esportes da Universidade do Sul de Santa Catarina-Unisul desenvolvido na Associação de Pais e Amigos dos Excepcionais (APAE) de Tubarão no período de abril a junho de 2006. Atividade da Catalase (CAT) foi determinada segundo Aebi (1984). A Atividade da Glutationa Peroxidase (GPx) foi acompanhada espectrofotometricamente em 340 ηm segundo Flohé e Günzler (1984).A atividade da Catalase (CAT) observada no grupo down e grupo down + exercício, foi de 13,1± 4,1 U CAT/mg proteína e de 16,1 ± 3,6 U CAT/mg proteína (p> 0,05) respectivamente.A atividade da Glutationa Peroxidase (GPx) observada no grupo down e grupo down + exercício, sendo que a mesma foi de 21,2±3,1 U GPx/mg proteína e de 29,5±2,9 GPx/mg proteína (p> 0,05) respectivamente.Assim sendo, nosso trabalho sugere a implantação de exercício físico para indivíduos portadores de Síndrome de Down como ação protetora á atrasos no desenvolvimento motor e retardo mental.
Palavras–chaves: Síndrome de Down, Estresse Oxidativo, Exercício Físico. ABSTRACT
The Down syndrome is a genetic disease in which there is a high production of free radicals together with a failure of synthesis of certain enzymes that fight the free radicals in organismo. O present study aimed to examine the overall responses in plasma antioxidant enzyme patients with Down syndrome when subjected to physical exercise and specific objectives examine whether there are changes in the activity of the CAT (Catalase) and GPx (Glutationa Peroxidase) in subjects bearers of Syndrome Down. A sample was consisting of 16 participants being este4s divided into Group Control Down physically inactive and Experimental Group Down practitioners of Judô Adaptado do Curso de Fisioterapia e da Gerência de Esportes da Universidade do Sul de Santa Catarina-Unisul, desenvolvido na Associação de Pais e Amigos do Excepcionais –APAE- de Tubarão in the period April to June 2006. Activity of Catalase (CAT) was determined according Aebi (1984). The activity of Glutationa Paroxidase (GPx) was accompanied espectrofotometricamente in 340 η m second Flohé and Günzler (1984). Activity of Catalase observed in the group down and down + exercise group was of 13.1 ± 4.1 U CAT / mg protein and 16, 1 ± 3.6 U CAT / mg protein (p> 0.05) respectivamente. A activity of Glutationa Peroxidase observed in the group down and down + exercise group, whereas it was 21.2 ± 3.1 U GPx / mg protein and 29.5 ± 2.9 GPx /
1 Acadêmica do Curso de Fisioterapia da Universidade do Sul de Santa Catarina – UNISUL. Tubarão/SC. 2 Docente do Cruso de Fisioterapia da Universidade do Sul de Santa Catarina – UNISUL. Tubarão/SC.
mg protein (p> 0.05) respectivamente. Assim being, our work suggests the deployment of exercise for individuals bearers of Down Syndrome as protective action will be delays in the development engine and mental retardation.
Keywords: Down syndrome, Stress Oxidativo, Physical Exercise. 1 INTRODUÇÃO
Karakushansky (2001) afirma que a Síndrome de Down (SD) é uma doença genética, descrita antigamente como “mongolismo” e que apresenta 47 cromossomos ao invés de 46 em seu cariótipo, chamada também de trissomia do par 21.
Apresentam características físicas específicas e alterações como hipotonia, baixa estatura, baixo peso, dificuldade respiratória dentre outras.
As doenças de natureza genética como a Síndrome de Down são aquelas oriundas de distúrbios autossômicos recessivos, onde há uma falha na codificação para a síntese de determinadas enzimas varredora de radicais livres.
Otto e colaboradores (2004) afirmam que, bioquimicamente possuem níveis elevados de purinas, aumento de ácido úrico no soro e da fosfatase alcalina e das enzimas glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) nas hemácias e superóxido desmutase (SOD), uma enzima antioxidante, no soro. O gene que codifica a enzima Sod está localizado na sub-banda q.21.1. Níveis alterados dessa enzima muito provavelmente contribuem para o retardo mental e para a aceleração da taxa de envelhecimento dos afetados pela Síndrome de Down.
A cópia extra do gene da Sod, na trissomia do par 21, aumenta significativamente sua atividade antioxidante, transformando o superóxido (O2¯ ) em peróxido de
hidrogênio (H2O2). Este por sua vez, sofre influência de outras enzimas antioxidantes como a CAT (Catalase) e
GPx (glutationa-peroxidase) para tornar-se cada vez menos reativo.Porém, a aceleração de formação do radical H2O2 favorece a formação de radicais hidróxicos, considerados oxidantes potentes, e radicais livres, contribuindo dessa forma para o aumento do estresse oxidativo em indivíduos com SD propiciando-lhes inúmeras alterações como retardo mental e atraso no desenvolvimento motor.
Apesar dos efeitos benéficos da atividade física serem bem reconhecidos, está revisto atualmente na literatura o potencial para possíveis efeitos negativos. Esse potencial baseia-se no argumento de que o metabolismo aeróbico elevado que vigora no exercício eleva a produção de radicais livres. Isso poderia superar possivelmente as defesas naturais do organismo e representar um risco para a saúde em virtude de um maior nível de estresse oxidativo (MCARDLE, 1998).
Durante todo o processo de produção de ATP, o oxigênio serve como fonte para o aparecimento das chamadas EROs (espécies reativas de oxigênio), que possuem meia-vida extremamente curta, porém causadora de muitos danos, seja a nível celular ou em nível de DNA. (SALVADOR; HENRIQUES, 2004)
Porém, Albuquerque e Aguiar (2006), afirmam que o exercício age na modulação dos sistemas antioxidantes intracelulares, aumentando sua capacidade de remover EROs, reduzindo a incidência de determinadas doenças e interferindo também no desempenho cognitivo promovendo a função cerebral.
A partir das afirmações acima pode-se dizer que os resultados do treinamento físico no tecido cerebral são muito controversos. A inserção da prática de exercícios físicos em indivíduos portadores de SD irá alterar os valores das enzimas antioxidantes plasmáticas CAT e GPx?
Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo geral analisar as respostas das enzimas antioxidantes plasmáticas em pacientes portadores de Síndrome de Down quando submetidos ao exercício físico e objetivos específicos analisar se há alterações na atividade da CAT, e analisar se há alterações na atividade GPx (Glutationa Peroxidase).
2 DELINEAMENTO DA PESQUISA Marconi e Lakatos (1995) afirmam que o delineamento é a primeira etapa da pesquisa, onde o pesquisador toma a decisão de realiza-la , no interesse próprio ou de alguém. 2.1 CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA
2.1.1 Tipo de pesquisa quanto ao nível Quanto ao nível, o estudo caracteriza-se como uma pesquisa do tipo explicativa, onde foi analisada a influência do exercício físico sobre as enzimas antioxidantes de indivíduos portadores de Síndrome de Down.
Segundo Heerdt e Leonel (2004) a pesquisa explicativa tem como preocupação fundamental identificar fatores que contribuem ou agem como causa para a ocorrência de determinados fenômenos. É o tipo de pesquisa que explica as razões ou o porque das coisas.
2.1.2 Tipo de pesquisa quanto a abordagem
De acordo com a abordagem, a pesquisa se classifica como quantitativo.
“Significa quantificar opiniões, dados, nas formas de coleta de informações” (OLIVEIRA, 2002).
Segundo Oliveira (2002) a pesquisa quantitativa é muito utilizada no desenvolvimento das pesquisas descritivas, na qual se procura descobrir e classificar a relação entre variáveis, assim como na investigação da causalidade entre os fenômenos.
2.1.3 Tipo de pesquisa quanto ao procedimento utilizado na coleta de dados
O presente estudo caracteriza-se, quanto ao procedimento utilizado na coleta de dados, como uma pesquisa experimental.
De acordo com Marconi e Lakatos (1995) a pesquisa experimental “[...] têm como objetivos a aplicação, modificação ou a mudança de algum fenômeno”.
“A pesquisa experimental está interessada em verificar a causalidade que se estabelece entre as variáveis, isto é, em saber se a variável X(independente) determina a variável Y(dependente)” (RUDIO, 1999 apud HEERDT;LEONEL, 2004, p. 80). 2.2 POPULAÇÃO/AMOSTRA 2.2.1 População
A população da amostra foi constituída por adultos do sexo masculino, matriculados na APAE-Associação de Pais e Amigos dos Excepcionais – dos municípios de Tubarão e Jaguaruna, com diagnóstico de SD.
A amostra do estudo constituiu-se de 16 participantes, com idade de 26,8±2,9 anos, com IMC de 30± 1,8 Kg/m², divididos em 2 grupos: G 1:Grupo Controle (fisicamente inativos) e G 2:Grupo Experimental (praticante de Judô). Cada grupo com 8 participantes.
2.3 PROTOCOLO DE TREINAMENTO
O treinamento para os participantes foi realizado através do projeto “Judô Adaptado do Curso de Fisioterapia e da Gerência de Esportes da Unisul”, desenvolvido na APAE de Tubarão no período de abril a junho de 2006. Foram realizados treinos com freqüência de duas vezes semanais e duração de 50 minutos, com a supervisão dos acadêmicos de Educação Física e integrantes da equipe de Judô da Unisul.O treinamento realizado constituía primeiramente da saudação, seguida de aquecimento sob a forma de corrida durante 15 minutos, alongamentos, exercícios de quedas, exercícios no solo e simulação de luta (Handori).Ao final realizava-se um desaquecimento com relaxamento e a saudação final. A seguir, está listada as técnicas usadas nos treinos, segundo Baptista (2003, pg 54):
• O-Soto-Gari: indicada para ser o primeiro golpe a ser ensinado. Técnica rasteira pra derrubar o adversário.
• O-Goshi: entrada de golpe na posição de pé, e com as pernas semi flexionadas e quadril no centro de gravidade do adversário, segue-se a extensão dos joelhos e rotação e flexão do tronco, puxando o oponente para sua frente.
• Koshi-Guruma: semelhante ao O-Goshi, porém com uma das mãos por cima do ombro do adversário.
2.4 INSTRUMENTOS UTILIZADOS NA COLETA DE DADOS
Os instrumentos utilizados na coleta de dados foram: agulhas descartáveis, seringas descartáveis, lactímetro Accu-Sport®, fitas de análise Boehringer Mannheim®, fita adesiva, tubos de ensaio, materiais de laboratório e reagentes químicos,
3.5 PROCEDIMENTOS UTILIZADOS NA COLETA DE DADOS
A intensidade do exercício foi verificada pelo nível de lactato sanguíneo dos participantes, através do lactímero Accu-Sport® e fitas de análise Boehringer Mannheim® durante a realização do treino de Judô.
Amostras de Sangue venoso foram obtidas dos participantes do G 1 e G 2 em jejum, sendo 6 ml de sangue sem anticoagulante. As alíquotas de soro foram obtidas após a centrifugação do sangue sem anticoagulante a 1.500g e 4°C durante 10 minutos.Todas as alíquotas foram armazenadas a -80°C até o momento das análises.
• Atividade da Catalase (CAT) A atividade da CAT foi determinada pela queda na absorbância (240nm) correspondente ao consumo peróxido de hidrogênio, conforme previamente descrito por Aebi (1984).
• Atividade da Glutationa Peroxidase (GPx)
A GPx catalisa a redução de H2O2, bem como de outros
lipoperóxidos, utilizando a GSH como co-substrato para esta reação e produzindo GSSG. A GSSG é reduzida pela glutationa redutase com o consumo de NADPH, que pode ser acompanhado espectrofotometricamente em 340 ηm (FLOHÉ e GÜNZLER, 1984).
• Determinação de Proteínas
A concentração de proteínas foi estimada com a albumina
sérica bovina (BSA) como padrão (Lowry et al, 1951).
2.6 CÁLCULO DE TAMANHO DA AMOSTRA
O tamanho da amostra para cada grupo é de 7, 6, onde encontramos valores médios da SOD-1 de 3.245,20 U/g de Hb, e poder de teste de 80%. 2.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO
Os dados estão descritos em média±erro padrão médio e analisados estatisticamente pela análise de variância (ANOVA) two-way, seguido pelo teste post hoc Duncan. O nível de significância estabelecido para o teste estatístico é de p<0,05. Será utilizado o SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) versão 12.0 como pacote estatístico.
3 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
3.1 ATIVIDADE DA GPX
O gráfico 1 apresenta a atividade da enzima Glutationa Peroxidase (GPx) nas células, observada no grupo down e grupo down + exercício, sendo que a mesma foi de 21,2±3,1 U GPx/mg proteína e de 29,5±2,9 GPx/mg proteína (p> 0,05) respectivamente.
Pode-se assim verificar que os indivíduos com SD fisicamente ativos apresentaram atividade significativamente ( p> 0,05) maior da enzima GPx nas células do que os indivíduos com SD que permaneceram inativos, o que nos faz acreditar que há um aumento da atividade do sistema antioxidante induzida pelo exercício em indivíduos do grupo down fisicamente ativos.
Gráfico 1: Atividade da GPx diminuída no grupo down e aumentada no grupo down +
exercício, demonstrando um ajuste do sistema antioxidante induzida pelo exercício. *p>0,05, teste post hoc Duncan
Signorini e Signorini (1995) afirmam que, em condições em que o metabolismo está em estado basal, cerca de 5% do oxigênio consumido durante a atividade física se transforma em espécies Reativas de Oxigênio. Portanto em momento algum há ausência de estresse oxidativo pela célula, podendo ele estar apenas dentro dos limites toleráveis ou superestimulado, como na SD.
Os indivíduos portadores de SD além de possuírem modificações genéticas importantes que contribuem para o aumento na formação de radicais livres, apresentam também deficiência na formação de enzimas protetoras que combatem as EROs formadoras desses radicais livres.
Para Signorini e Signorini (1995), todos os condicionamentos advindos do treinamento configuram resposta adaptativa ao estresse, aumentando dessa maneira o número de enzimas antioxidantes plasmáticas. Os níveis teciduais de tais enzimas, acham-se nitidamente modificados no organismo treinado, como conseqüência de uma adaptação funcional da célula.
De acordo com nossa pesquisa a prática de exercícios físicos regulares também aumenta as defesas antioxidantes no organismo como resposta de um ajuste ao estresse.
Segundo Salvador e Henriques (2004), a enzima G6PD é que
mantém os níveis de NADPH para a redução da GPx quando está oxidada, portanto, indivíduos que possuem deficiência em G6PD são particularmente sensíveis á lesões oxidativas. Javier e Rosely (2005), aplicou um programa de exercícios moderados, com freqüência de 3 vezes semanais em 31 adolescentes com SD e comprovou que há aumento da enzima G6PD nesse grupo de indivíduos. Os resultados encontrados foram de 12.3±1.2 U G6PD/g Hb antes da prática de exercício, contra 14.2±1.0 U G6PD/g Hb após prática de exercício físico.
Em um estudo mais recente em 2006, os mesmos autores aplicaram um programa de exercício de duração de 12 semanas, de intensidade moderada, com frequência de 3 dias semanais, em 31 indivíduos portadores de SD. Encontrou-se valores de 24.8± 3,1 U GPx/g hemoglobina nos indivíduos antes da prática do exercício físico e 29,3 ±2,9 U GPx/g hemoglobina após o incremento do exercício. Os resultados demonstraram aumento significativo da atividade da enzima GPx após a prática do exercício físico, colaborando assim para a redução do estresse oxidativo nesse grupo de indivíduos.
Grande parte dos estudos sobre a comparação da atividade de tais enzimas após treinamento físico, conferem com os resultados encontrados em nosso trabalho, em que a prática de atividade física aumenta as defesas antioxidantes da célula de pacientes com SD.
3.2 ATIVIDADE DA CAT
O gráfico 2 apresenta a atividade da enzima Catalase (CAT) nas células, observada no grupo down e grupo down + exercício, sendo que a mesma foi de 13,1± 4,1 U CAT/mg proteína e de 16,1 ± 3,6 U CAT/mg proteína( p> 0,05) respectivamente.
Pode-se assim verificar que os indivíduos com SD fisicamente ativos apresentaram atividade significativamente (p>0,05) maior da CAT nas células do que os indivíduos com SD inativos, o que nos faz acreditar haver uma adaptação do sistema antioxidante induzida pelo exercício em indivíduos do grupo down fisicamente ativos.
Gráfico 2: Atividade da CAT diminuída no grupo down e aumentada no grupo down + exercício, demonstrando uma adaptação do sistema antioxidante induzida pelo exercício. *p>0,05, pelo teste post hoc Duncan
Aguiar e Pinho (2007) ressaltam que os benefícios á saúde em geral e na prevenção de doenças pelo exercício são bem conhecidos. Entretanto, o exercício crônico também representa uma forma de estresse oxidativo para o organismo e pode alterar o balanço entre oxidantes e antioxidantes. Dependendo da forma em que o exercício é utilizado, pode tornar-se aliado ou inimigo do metabolismo em um indivíduo.
Ressaltam Sigonorini e Signorini (1995) que, no exercício físico, seja pelas próprias condições de maior oxigenação dos tecidos como pelo acúmulo de ácido lático, há condições bastante favoráveis á geração de radicais livres, e suas ações maléficas podem ser anuladas de modo indireto através das enzimas antioxidantes naturais. Porém, as modificações enzimáticas com incremento de atividade física persistem enquanto dura o estímulo que as causa.
Desse modo se estabelece um certo equilíbrio entre ações agressoras e defensoras.
Ferreira e Matsubara (1997) afirmam que a catalase é uma hemeproteína citoplasmática que catalisa a redução do H2O2 a H2O e O2.
É encontrada no sangue, medula óssea, mucosas, rim e fígado. Sua atividade é dependente de NADPH e a suplementação de catalase exógena inibe as lesões oxidativas do DNA.
Além da suplementação exógena, a prática de exercício físico colabora para a redução na formação de radicais livres através do aumento do número de enzimas antioxidantes Catalase, que por sua vez reduz ânions superóxidos para formar água e Oxigênio.
Sabemos que o Down tem aumento da atividade da SOD, onde produz muitas EROs. O exercício físico aumentou a atividade enzimática da CAT e da GPx, assim, as defesas enzimáticas antioxidantes pós SOD aumentaram, isso é muito bom, ainda mais quando se trata de indivíduos com déficits importantes e persistentes. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este estudo teve como objetivo principal analisar os efeitos do exercício físico sobre a atividade das enzimas antioxidantes Cat e Gpx em indivíduos com Síndrome de Down, onde:
• A atividade das enzimas Catalase e Glutationa peroxidase modificaram-se no grupo Down fisicamente ativo, aumentando significativamente seus valores.
Os resultados desse trabalho asseguram que, através da implementação da prática de exercícios físicos de intensidade moderada, pode-se diminuir o ataque de radicais livres no organismo, contribuindo assim para
minimizar os efeitos deletérios no Sistema Nervoso Central e atrasos no desenvolvimento motor sofridos em indivíduos portadores de Síndrome de Down, prevenir e tratar doenças, disfunções, problemas respiratórios e até o envelhecimento.
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