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Título: Efeito da deficiência da testosterona nas subpopulações mitocôndriais em cardiomiócitos de ratos.
Autor(es): Lima, Patrícia Ribeiro do Val
Orientador: Ribeiro Júnior, Rogério Faustino
Coorientador: Vassallo, Dalton Valentim
Data do documento: 1-Jun-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: LIMA, Patrícia Ribeiro do Val. Efeito da deficiência da testosterona nas subpopulações mitocôndriais em cardiomiócitos de ratos. 2017. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Fisiológicas) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2017.
Resumo: A deficiência de testosterona (hipogonadismo) é um dos fatores de risco para doença cardiovascular. Quando ocorre, provoca redução na contratilidade miocárdica. Considerando que existe estreita correlação entre o metabolismo oxidativo e a contratilidade miocárdica, o presente estudo visou obter novas informações sobre os efeitos da deficiência de testosterona em duas subpopulações mitocondriais cardíacas espacialmente distintas: mitocôndria subsarcolemal (SSM) e interfibrilar (IFM). Utilizou-se modelo animal de ratos machos Wistar (n=30), de linhagem albina da espécie Rattus norvegicus, para avaliar a função e estrutura dessas subpopulações mitocondriais cardíacas com e sem deficiência de testosterona. A amostra foi dividida de forma randomizada em três grupos: 1) Grupo SHAM (controle); 2) Grupo OQT (orquiectomizados) e 3) Grupo OQT + T (orquiectomizados com reposição de testosterona). Os resultados mostraram quatro achados principais, como segue: a) o rendimento mitocondrial total (Yield), na subpopulação subsarcolemal (SSM) do Grupo orquiectomizado (OQT), mostrou maior quantidade de proteína mitocondrial em relação aos Grupos SHAM e OQT+T, porém não houve diferença na fração interfibrilar (IFM); b) o potencial de membrana, o tamanho e a complexidade interna da subpopulação interfibrilar (IFM) do Grupo OQT foram maiores em relação aos Grupos SHAM e OQT+T, porém não houve diferença na fração subsarcolemal (SSM); c) a taxa de fosforilação oxidativa com os substratos glutamato + malato, piruvato + malato, palmitoil + carnitina e rotenona + succinato na subpopulação interfibrilar (IFM) do Grupo OQT foi menor em comparação com os Grupos SHAM e OQT+T, sendo que a reposição de testosterona (OQT+T) foi capaz de restaurar essas alterações; houve diminuição na fosforilação oxidativa no Grupo SSM, com palmitoil + carnitina como substrato; d) o swelling mitocondrial não mostrou diferença na capacidade de retenção de cálcio em todos os Grupos nas duas frações (IFM e SSM); além disso, a deficiência de testosterona afetou a captação de cálcio mitocondrial (cálcio green 5N), demonstrando que a fração IFM no Grupo OQT apresentou maior capacidade de retenção de cálcio. Em suma, na subpopulação mitocondrial interfibrilar cardíaca ocorreram alterações na fosforilação oxidativa, morfologia e capacidade de retenção de cálcio nos ratos com deficiência de testosterona. A reposição de testosterona foi capaz de restaurar todas as alterações induzidas pela orquiectomia. Portanto, o presente estudo mostrou diferenças específicas nas subpopulações mitocondriais subsarcolemais e interfibrilares cardíacas como resultado da deficiência de testosterona.
Testosterone deficiency (hypogonadism) is one of the risk factors for cardiovascular disease. When it occurs, it causes reduction in myocardial contractility. Considering that there is a close correlation between oxidative metabolism and myocardial contractility, the present study aimed to obtain new information about the effects of testosterone deficiency on two spatially distinct cardiac mitochondrial subpopulations: subsarcolemmal mitochondria (SSM) and interfibrillar mitochondria (IFM). Male Wistar rats (n = 30), of the albino line Rattus norvegicus, were used to evaluate the function and structure of these cardiac mitochondrial subpopulations with and without testosterone deficiency. The sample was randomly divided into three groups: 1) SHAM group (control); 2) OQT group (orchidectomized) and 3) OQT + T group (orchidectomized with testosterone replacement). The results showed four main findings, as follows: a) the total mitochondrial yield in the subsarcolemmal subpopulation (SSM) of the orchidectomized group (OQT) showed a higher amount of mitochondrial protein in relation to the SHAM and OQT + T groups, however there was no difference in interfibrillar fraction (IFM); b) membrane potential, internal size and complexity in the interfibrillar subpopulation (IFM) from the OQT group were higher compared to the SHAM and OQT + T groups, but there was no difference in the subsarcolemmal subpopulation (SSM); c) the rate of oxidative phosphorylation with the substrates glutamate + malate, pyruvate + malate, palmitoyl-L-carnitine and rotenone + succinate in the interfibrillar subpopulation (IFM) of the OQT group was lower in comparison with the SHAM and OQT + T groups, and testosterone replacement (OQT + T) was able to restore these alterations; there was decrease in oxidative phosphorylation in the SSM group, with palmitoyl-L-carnitine as substrate; d) mitochondrial swelling showed no difference in calcium retention capacity in all groups in both subpopulations (IFM and SSM); in addition, testosterone deficiency affected mitochondrial calcium uptake (calcium green 5N assay), demonstrating that the IFM subpopulation from the OQT group had a higher calcium retention capacity. In summary, in the cardiac interfibrillar mitochondrial subpopulation, changes in oxidative phosphorylation, morphology and calcium retention capacity occurred in rats with testosterone deficiency. Testosterone replacement was able to restore all changes induced by orchiectomy. Therefore, the present study showed specific differences in subsarcolemmal and cardiac interfibrillar mitochondrial subpopulations as a result of testosterone deficiency.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7899
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