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Oliveira CA, Mercês ÉAB, Portela FS, De Benedictis JM, De Benedictis LM, da Silva AVB, Campanati JDAG, de Melo FF, Oliveira MV, de Magalhães ACM, Soares TDJ, Amaral LSDB. Benefits of high-intensity interval training compared to continuous training to reduce apoptotic markers in female rats with cisplatin nephrotoxicity - possible modulatory role of IL-11. Apoptosis 2023; 28:566-575. [PMID: 36653732 DOI: 10.1007/s10495-023-01816-6] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 3.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Accepted: 01/08/2023] [Indexed: 01/20/2023]
Abstract
Apoptotic signaling pathways are involved in acute kidney injury (AKI) induced by the antineoplastic drug cisplatin (Cis). Mechanical stress is known to increase interleukin (IL) -11, a pleiotropic cytokine with antiapoptotic and antinecrotic effects. We compared the impact of high-intensity interval training (HIIT) with low-intensity continuous training (LICT) and moderate-intensity continuous training (MICT) on renal levels of IL-11 and the expression of apoptotic markers in female rats with nephrotoxicity induced by Cis. For that, the animals were divided into five groups (n = 7): control and sedentary (C + S); Cis and sedentary (Cis + S); Cis and LICT (Cis + LICT); Cis and MICT (Cis + MICT) and Cis and HIIT (Cis + HIIT). At the end of 8 weeks of treadmill running, the rats received a single injection of Cis (5 mg/kg), and 7 days later they were euthanized. Serum and kidney samples were collected to assess the blood urea nitrogen (BUN), gene expression of TNF receptor 1 (TNFR1) and 2 (TNFR2), caspase-3, (p38) MAPK (MAPK14), p53, Bax, Bak, Bcl-2, and Bcl-xL, renal levels of IL-11, IL-8, and p53, and immunolocalization of cleaved caspase-3, Bax, Bcl-2, and (p38) MAPK in renal tissue. Our data indicate that all trained groups showed a significant intensity-dependent increase in renal levels of IL-11 associated with reduced local expression of proapoptotic and increased antiapoptotic markers, but these effects were more pronounced with HIIT. So, HIIT appears to provide superior renoprotection than traditional continuous training by modulating apoptotic signaling pathways, and this effect can be related to the increase in renal levels of IL-11.
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Affiliation(s)
- Caroline Assunção Oliveira
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Érika Azenathe Barros Mercês
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Fernanda Santos Portela
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Júlia Mafra De Benedictis
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Laís Mafra De Benedictis
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Antônio Victor Brito da Silva
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - João de Assis Gonçalves Campanati
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Fabrício Freire de Melo
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Márcio Vasconcelos Oliveira
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Amélia Cristina Mendes de Magalhães
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Telma de Jesus Soares
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil
| | - Liliany Souza de Brito Amaral
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Rua Rio de Contas, 58, Candeias, 45029-094, Bahia, Brazil.
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Leite AB, Lima HN, Flores CDO, Oliveira CA, Cunha LEC, Neves JL, Correia TML, de Melo FF, Oliveira MV, de Magalhães ACM, Soares TDJ, Amaral LSDB. High-intensity interval training is more effective than continuous training to reduce inflammation markers in female rats with cisplatin nephrotoxicity. Life Sci 2020; 266:118880. [PMID: 33310039 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118880] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 3.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/03/2020] [Revised: 11/27/2020] [Accepted: 12/03/2020] [Indexed: 02/08/2023]
Abstract
AIMS Cisplatin (CP) is an antineoplastic widely used in the treatment of various solid tumors, however, its clinical application is limited by nephrotoxicity. Here, we compared the impact of preconditioning with high-intensity interval training (HIIT) with continuous training of low (LIT) and moderate (MIT) intensity on innate immunity markers in female rats with CP-induced acute kidney injury. MATERIALS AND METHODS The rats were divided into five groups (n = 7): saline control and sedentary (C + S); CP and sedentary (CP + S); CP and LIT (CP + LIT); CP and MIT (CP + MIT) and CP and HIIT (CP + HIIT). The training intensity was determined by a maximum running test. At the end of training, the rats received a single dose of CP (5 mg/kg), and 7 days later they were euthanized. We evaluated renal function parameters (serum creatinine, glomerular filtration rate and proteinuria), renal structure, macrophage tissue infiltration, immunolocalization of nuclear transcription factor kappa B (NF-κB), renal levels of tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin 1β (IL-1β), and interleukin 6 (IL-6), and gene expression of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), toll-like receptor 4 (TLR4), and NF-κB in renal tissue. KEY FINDINGS Although both MIT and HIIT attenuated the degree of renal injury, only the HIIT prevented changes in renal function. The three training protocols mitigated the increase in expression of all inflammatory markers, however, this effect was more pronounced in HIIT. SIGNIFICANCE All training protocols promoted renoprotective actions, but HIIT was more effective in mitigating CP-induced acute kidney injury, in part by modulation of important markers of the innate immune response.
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Affiliation(s)
- Allyne Baía Leite
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Hernando Nascimento Lima
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Caleb de Oliveira Flores
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Caroline Assunção Oliveira
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Larissa Esterfanne Cavalcante Cunha
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Jonas Luz Neves
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Thiago Macêdo Lopes Correia
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Fabrício Freire de Melo
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Márcio Vasconcelos Oliveira
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Amélia Cristina Mendes de Magalhães
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Telma de Jesus Soares
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil
| | - Liliany Souza de Brito Amaral
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Biociências, Vitória da Conquista, Bahia 45029-094, Brazil.
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Amaral LSDB, Souza CS, Lima HN, Soares TDJ. Influence of exercise training on diabetic kidney disease: A brief physiological approach. Exp Biol Med (Maywood) 2020; 245:1142-1154. [PMID: 32486850 PMCID: PMC7400720 DOI: 10.1177/1535370220928986] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/24/2022] Open
Abstract
IMPACT STATEMENT Diabetic kidney disease (DKD) is associated with increased mortality in diabetic patients and has a negative impact on public health. The identification of potential therapies that help the management of DKD can contribute to the improvement of health and quality of life of patients. Thus, this paper is timely and relevant because, in addition to presenting a concise review of the pathogenesis and major pathophysiological mechanisms of DKD, it addresses the most recent findings on the impact of exercise training on this disease. Thus, since non-pharmacological interventions have gained increasing attention in the fight against chronic diseases, this paper appears as an important tool to increase knowledge and stimulate innovative research on the impact of exercise on kidney disease.
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Affiliation(s)
| | - Cláudia Silva Souza
- Departamento de Fisiologia, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo 14049-900, Brazil
| | | | - Telma de Jesus Soares
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Bahia 45029-094, Brazil
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