Efeito do exercício físico na sinalização febrigênica é modulado pela produção de sulfeto de hidrogênio pré-óptico

O exercício físico causa alterações estruturais e funcionais em vários sistemas fisiológicos, incluindo o sistema imune. Variações importantes da temperatura corporal (Tc) são observadas durante o desafio imune induzido pela endotoxina lipopolissacarídeo (LPS). Essas variações da Tc são finamente reguladas por neurotransmissores frente à inflamação sistêmica causada pelo LPS. Entre os moduladores, o neurotransmissor gasoso sulfeto de hidrogênio (H2S) participa dessa regulação modulando a inflamação sistêmica induzida pelo LPS em ratos. O H2S atua como uma molécula anti-inflamatória e criogênica, embora não são completamente entendidos seus mecanismos de ação. Assim, testamos a hipótese de que o H2S, na área pré-ótica (POA) do hipotálamo, modula a sinalização febrigênica de forma diferente em ratos sedentários e treinados, em um modelo de inflamação sistêmica. Os ratos correram durante 4 semanas em uma esteira antes de receber uma injeção intraperitoneal de LPS (100 ?g/kg) ou salina (1 ml/kg). Analisamos a taxa de produção do H2S e das expressões proteicas das enzimas relacionadas com o H2S, a cistationina beta-sintase (CBS), 3-mercaptopiruvato enxofre transferase (3-MPST) e cistationina gama-liase (CSE) na POA. Também medimos a temperatura corporal (Tc), níveis plasmáticos do fator de necrose tumoral-? (TNF-?), das interleucinas (IL)-1? e IL-6 e corticosterona (CORT). A magnitude das mudanças da Tc durante a febre induzida pelo LPS encontrada foi semelhante entre os ratos sedentários e treinados. Nos ratos sedentários, a produção de H2S não foi afetada pelo LPS. Por outro lado, nos ratos treinados, oLPS causou um aumento acentuado da taxa de produção do H2S que foi acompanhada do aumento da expressão da CBS, enquanto as expressões da 3- MPST e da CSE foram mantidas relativamente constantes. Os ratos sedentários tiveram significativa liberação da citocinas (TNF-?, IL-1? e IL-6) induzida pelo LPS, que foi praticamente abolida nos animais treinados. Foi observada correlação entre H2S e TNF-?, bem como H2S e IL-6. Os níveis de CORT estavam aumentados após a injeção de LPS em ambos os grupos. Encontramos correlações entre H2S e CORT, e entre CORT e IL-1?. Esses dados são coerentes com o fato de que as respostas à inflamação sistêmica são rigorosamente reguladas por meio de ajustes na produção do H2S na POA que pode desempenhar um papel anti-inflamatório, reduzindo os níveis de citocinas plasmáticas (TNF-?, IL-1? e IL-6) e aumentando a liberação de CORT. Physical exercise causes structural and functional changes in many physiological systems, including the immune system. Important changes in body temperature (Tb) are observed during endotoxin (lipopolysaccharide - LPS)-induced immune challenge. These Tc changes are finely regulated by neurotransmitters against systemic inflammation caused by LPS. Among the modulators, hydrogen sulfide (H2S) gaseous neurotransmitter modulates the systemic inflammation induced by LPS in rats. H2S play as an anti-inflammatory and cryogenic molecule, although their mechanisms of action are not fully understood. Therefore, we tested the hypothesis that the H2S in the preoptic area (POA) of the hypothalamus modulates the febrigenic signaling differently in sedentary and trained rats, in an animal model of systemic inflammation. Rats run for 4 weeks on a treadmill before receiving an intraperitoneal injection of lipopolysaccharide (LPS, 100 µg/kg) or saline (1 ml/kg). We measured H2S production rate and protein expressions of H2S-related synthases cystathionine ?-synthase (CBS), 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase (3-MPST) and cystathionine ?-lyase (CSE) in the POA. We also measured deep body temperature (Tb), circulating plasma levels of tumor necrosis factor- ?, interleukin (IL)-1 ? and IL-6, and corticosterone (CORT). The magnitude of changes of Tb during the LPS-induced fever was found to be similar between sedentary and trained rats. In sedentary rats, H2S production was not affected by LPS. Conversely, in trained rats LPS caused a sharp increase in H2S production rate that was accompanied by an increased CBSexpression profile, whereas 3-MPST and CSE expressions were kept relatively constant. Sedentary rats showed a significant LPS-induced release of cytokines (IL- 1?, IL-6, and TNF-?) which was virtually abolished in the trained animals. Correlation between POA H2S and IL-6 as well as TNF-? was observed. CORT levels were augmented after LPS injection in both groups. We found correlations between H2S and CORT, and CORT and IL-1?. These data are consistent with the notion that the responses to systemic inflammation are tightly regulated through adjustments in POA H2S production which may play an anti-inflammatory role downmodulating plasma cytokines levels and upregulating CORT release.