Orientador: Denise Vaz de MacedoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O overtraining (OT) é um processo contínuo de treinamento intensificado, caracterizado por um desequilíbrio entre as cargas de esforço físico e o tempo de descanso entre as sessões, no sentido de aumentos no primeiro. Um período de OT pode gerar dois estados diferenciados de desempenho: manutenção ou ligeiro aumento, denominado de functional overreaching (FOR), ou queda no desempenho previamente adquirido, caracterizado como non functional overreaching (NFOR). O estado NFOR pode ser revertido com um período regenerativo maior, de dias ou semanas. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu um protocolo de OT para ratos com duração de 11 semanas, onde após um período de 8 semanas com treinos diários são realizadas mais três semanas de treinamento aumentando-se o número de sessões diárias (2, 3 e 4) com diminuição no tempo de pausa entre as sessões (4, 3 e 2h). O protocolo é capaz de discriminar ratos nos estados FOR e NFOR ao final da 11ª semana, após um momento em que todos os animais exibiram aumentos de desempenho (9ª semana). A seleção dos grupos FOR e NFOR é feita pelos resultados em 6 testes incrementais até a exaustão realizados ao longo do protocolo. OBJETIVOS: Investigar a hipótese de uma deficiência na função e dinâmica mitocondrial como uma das possíveis causas desencadeadoras da queda de desempenho no estado NFOR. MÉTODOS: Analisamos nos ratos FOR, NFOR e controle (sem treinamento) a integridade muscular por meio de análises histoquímica e hemograma (Neutrófilos, Linfócitos, WBC e RBC) nos diferentes grupos de animais. Analisamos as taxas de liberação de H2O2 e da produção de O2- por mitocôndrias isoladas para detectar possíveis alterações na geração de EROs nos diferentes grupos de animais. A função mitocondrial foi avaliada por meio da quantificação do consumo de oxigênio e produção de ATP em mitocôndrias isoladas do músculo gastrocnêmio. Analisamos os processos da dinâmica mitocondrial, pela quantificação de vias relacionadas a síntese (biogênese) e a degradação (autofagia) mitocondrial. Para a análise da biogênese mitocondrial quantificamos a expressão do marcador proteico PGC1-? bem como a expressão do estimulador de duplicação do mtDNA, TFAM. Para avaliar a ocorrência dos processos autofágicos analisamos a expressão dos marcadores protéicos de autofagia e fluxo autofágico, mTOR, LC3 (razão LC3-II/LC3-I) e p62. RESULTADOS: Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos nas análises histoquímica do músculo e no hemograma. Por outro lado houve aumento significativo na produção de O2- e H2O2 associado a uma diminuição no consumo de O2 mitocondrial e uma tendência de diminuição no conteúdo de ATP nos ratos NFOR quando em comparação aos ratos FOR. O grupo NFOR também apresentou uma diminuição significativa nos processos de autofagia, observados pelos menores valores encontrados da razão LC3-II/LC3-I e pelo acumulo de p62, mesmo com a mTOR inibida em ambos os grupos. Já o grupo FOR exibiu fluxo autofágico aumentado.Com relação à biogênese mitocondrial, ambos os grupos apresentaram efeito parecido: aumentos na PGC-1?. Entretanto, somente o grupo FOR apresentou diminuição significativa nos níveis de TFAM. A impossibilidade da ligação da TFAM ao mtDNA, sugere queda na sinalização da biogênese no grupo NFOR. O conjunto dos dados sugere que uma atenuação da função, possivelmente por problemas na dinâmica mitocondrial está na gênese do estado NFOR. Estes dados são originais e fornecem um caminho alternativo e promissor para entender a queda de desempenho nesse estadoAbstract: INTRODUCTION: Overtraining (OT) is a continuous process of intense training, characterized by an imbalance between the levels of physical effort and time to rest between sessions. An overtraining period can generate two different states of performance: maintenance or slight increase, called functional overreaching (FOR), or drop in performance, characterized as non-functional overreaching (NFOR). The NFOR state can only be reversed by a regenerative period of days or weeks. Our research group has developed a training-overtraining protocol for rats with 11 weeks duration where after a period of 8 weeks with daily workouts the last three weeks are made increase in daily sessions (2, 3 and 4) with a decrease in the rest time between sessions (4, 3 and 2 hours). The protocol is able to discriminate FOR and NFOR states at the end of 11th week, after a period that all animals exhibited performance increases (9th week). The selection of FOR groups and NFOR is done through performance results in six incremental test to exhaustion performed throughout the protocol. OBJECTIVES: Investigate the possibility of a mitochondrial function and dynamics deficiency as a possible cause of performance decrease in NFOR state. METHODS: We analyzed in FOR, NFOR and CO (without training) the muscle integrity through immunohistochemical analysis and blood count (neutrophils, lymphocytes, WBC and RBC) in different groups of animals. We analyze the H2O2 release rates and the O2- production by isolated mitochondria to detect possible changes in the generation of ROS in the different groups of animals. The mitochondrial function was evaluated by oxygen consumption and by ATP content in isolated mitochondria of the gastrocnemius muscle of animals. To analyze the mitochondrial dynamics processes, we quantified the synthesis (biogenesis) and degradation (autophagy) mitochondrial pathways. For the analysis of mitochondrial biogenesis we quantify PGC1-? and TFAM expression. To evaluate the occurrence of autophagic processes we analyzed the expression of autophagy markers; mTOR, LC3 (LC3-II reason / LC3-I) and p62. RESULTS: There were no significant differences between groups in immunohistochemistry and blood analysis. On the other hand there was a significant increase in the levels of O2- and H2O2 associated with a decrease in the mitochondrial O2 consumption and a decreasing trend in the ATP content when compared NFOR to FOR rats. The NFOR group also showed a significant decrease in autophagy processes, observed by the lowest values of LC3-II/LC3-I reason and the accumulation of p62, although there was inhibition of mTOR like the FOR group. With respect to mitochondrial biogenesis, both groups showed similar effect: increases in PGC-1?. However only the FOR group showed a significant decrease in the levels of TFAM. The impossibility of NFOR's TFAM link to mtDNA suggests a biogenesis signaling drop. These results suggests that the attenuation of mitochondrial function, possibly by mitochondrial dynamics problems is the genesis of NFOR state. These data are unique and provide an alternative and promising path to understand the performance drop in this stateDoutoradoBioquimicaDoutor em Biologia Funcional e Molecular141707/2011-9CNPQ