Effect of resistance exercise on muscle wasting in cachexia cancer-related and oxidative stress markers in walker 256 tumor bearing rats

A perda de massa muscular é a mais proeminente característica da caquexia induzida pelo câncer. Dentre as muitas estratégias objetivando prevenir, diminuir ou reverter à perda de massa muscular induzida pelo câncer, o exercício físico ganho destaque nos últimos anos. O objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos do exercício resistido sobre a modulação da caquexia induzida pelo câncer no músculo esquelético através de marcadores de estresse oxidativo, inflamatórios e sinalizadores de síntese/degradação proteica em ratos inoculados com tumor de Walker-256. Foram utilizados 37 ratos Wistar machos pesando 200-250g separados em 4 grupos: controle (C=9), inoculado com tumor (T=9), exercitado (E=9) e inoculado com tumor e exercitado (TE=10). O protocolo do exercício resistido consistiu na escalada do aparato de escada com pesos atados a cauda do animal. Após 6 semanas de treinamento foram implantadas 11x107 células de tumor de Walker-256 no flanco direito. Foram avaliados a força máxima, perda de massa corporal, índice de caquexia, avaliação morfológica do músculo gastrocnêmio, marcadores de estresse oxidativo e expressão gênica dos sinalizadores de síntese e degradação de proteínas e TNF-&#945;. ANOVA one-way seguido do pósteste de Tukey foi utilizado para verificar a possível diferença entre os grupos. Após a implantação do tumor houve redução significativa da massa corporal do grupo T (-12,2±7,8g) quando comparado ao grupo C (13,0±4,9g), além disso, o tumor ocasionou a redução da área de secção transversa do músculo gastrocnêmio no grupo T (P75=9.042µm2) enquanto o grupo TE (P75=12.553µm2), concomitante a esse resultado a força máxima foi reduzida significativamente no grupo T(405,46±60,6 g) enquanto no grupo tumor exercitado a força foi preservada durante todo o experimento (TE 1225,70±42,4g). Somado a esses resultados, quando verificado a síntese proteica através da expressão da proteína mTOR foi possível observar redução significativa no grupo T quando comparado ao grupo C. No entanto, o exercício resistido não foi capaz de impedir a diminuição no grupo TE, quando verificado a degradação proteica não foi observado diferença significativa entre os grupos através da expressão gênica FXBO-32. Nenhuma mudança nos marcadores de estresse oxidativo e expressão de TNF-&#945; RNAm. Diante do conjunto de informações é possível concluir que a implantação do tumor de Walker-256 promove acentuada redução do peso corporal, atrofia muscular e perda de força muscular, nos animais do grupo T em relação aos controles; tais prejuízos estão associados à diminuição da expressão gênica da mTOR, porém não ao estresse oxidativo.Muscle loss is the most prominent feature of cancer-cachexia. Among the many approaches aiming to prevent, slow or reverse the loss of muscle mass induced by cancer, resistance exercise is currently considered a valid strategy to mitigate and also an adjuvant treatment for patients presenting cancer cachexia syndrome. The purpose of this study was to investigate the effects of resistance exercise on modulation of cancer-cachexia in skeletal muscle, oxidative stress markers and synthesis / degradation protein in Walker-256 tumor bearing rats. Thirty-seven Wistar rats weighing 200-250 g divided into 4 groups: control (C=9), tumor bearing (T=9), exercised group (E=9) and tumor bearing exercised (TE=10). The resistance exercise protocol consisted of climbing the ladder apparatus with weights tied to the animal's tail. After 6 weeks of exercise training, Walker -256 tumor cells (11x107 subcutaneously) were implanted in the right flank. Maximum strength, weight loss, cachexia index, fat mass, crosssectional area of gastrocnemius muscle, oxidative stress markers and gene expression of TNF-&#945;, synthesis and degradation proteins were evaluated. The results were presented as mean and standard deviation values. Analysis of variance one-way (ANOVA) followed by Tukey post-test was used to determine possible differences between experimental groups. The results were considered significant when P < 0.05. After twelve days of tumor implantation, there was a significant decrease of body mass in T (-12.2± 7.8g) compared to C (13.0±4.9g), this loss is associated with decreased body fat that significantly decreased in T (6.9±1.7g) compared C (3.8±2.1g). Exercise prevented weight loss demonstrated by cachexia index (%) (TE 5.0±3,2 vs T 9.5±3,6). In addition, reduction of muscle cross-sectional area was induced by tumor implantation (P75=9.042 &#956;m2), which was prevented by exercise training P75=12.553 &#956;m2). Concomitant with this result, the maximum force was significantly reduced in T (405.46 ± 60.6 g) while in the TE group was preserved throughout the experiment (TE 1225.70±42.4g). Significant reduction in mTOR mRNA was observed in T compared to the C; on the other hand TE group also present significant reduction compared to the C. However, no changes were observed in FXBO-32 mRNA, a key gene in degradation of proteins. No changes in muscle oxidative stress markers and TNF-&#945; mRNA levels were observed between groups. In conclusion the implantation of the Walker-256 tumor promotes reduction in body mass, muscle atrophy and loss of muscle strength in animals T group; such losses are associated with decreased gene expression of mTOR, but not to oxidative stress