Projetos de Pesquisa

 

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Samuel Penna Wanner

Ciências da Saúde

Educação Física
  • efeitos da associação entre a aclimatação ao calor e a suplementação com glutamina sobre o desempenho aeróbico e sobre respostas fisiológicas e perceptivas induzidas pelo exercício físico em ambiente quente e úmido
  • O projeto de pesquisa propõe o estudo de duas intervenções que podem influenciar o desempenho aeróbico e as respostas fisiológicas de indivíduos submetidos a um exercício prolongado em ambiente quente e úmido. Um dos focos do projeto será investigar a suplementação com glutamina, um aminoácido que tem sido frequentemente utilizado por atletas e praticantes de atividade física como suposto recurso ergogênico. Existem evidências que a suplementação com glutamina reduz as respostas inflamatórias e contribui para a manutenção da integridade da barreira gastrointestinal durante o exercício realizado sob estresse térmico ambiental. O outro foco do projeto será investigar a aclimatação ao calor, um procedimento comumente utilizado por atletas durante períodos de preparação para competições em ambientes quentes. Estudos anteriores indicam que a aclimatação ao calor melhora o desempenho físico, atenua os aumentos das respostas termorregulatórias e inflamatórias, e ajuda a manter a integridade da barreira gastrointestinal durante o exercício realizado nas condições ambientais descritas acima. No entanto, nenhum estudo investigou se a associação entre as duas intervenções produz efeitos somados, ou seja, benefícios superiores àqueles promovidos por apenas uma das intervenções. Este projeto possui um caráter translacional, pois possibilitará verificar se resultados previamente obtidos em camundongos de laboratório podem ser reproduzidos em seres humanos. Estudo desenvolvido no Laboratório de Fisiologia do Exercício da UFMG mostrou que camundongos suplementados com glutamina e expostos a 40ºC durante 2 h apresentaram atenuação dos aumentos da temperatura corporal interna e da permeabilidade intestinal [Soares et al. British Journal of Nutrition v.112 (n.10): p.1601-1610, 2014]. Tendo como base os achados do referido estudo com camundongos, os pesquisadores consideram importante investigar se a suplementação com glutamina também pode modificar as respostas termorregulatórias e a permeabilidade gastrointestinal de seres humanos saudáveis submetidos ao exercício em ambiente quente e úmido. O presente projeto também dará sequência a estudos que foram desenvolvidos no nosso laboratório e que avaliaram a efetividade de intervenções voltadas para a melhora do desempenho físico e para reverter possíveis prejuízos nas respostas fisiológicas durante o exercício sob estresse térmico ambiental. Um desses estudos demonstrou que indivíduos aclimatados ao calor apresentam respostas fisiológicas atenuadas durante o exercício em ambiente quente e úmido, conforme evidenciado pelos menores valores de frequência cardíaca e temperatura corporal interna [Magalhães et al. J Physiol Anthropol v.29 (n.1): p.1-12, 2010], e maior termotolerância celular, conforme evidenciado pela maior expressão de heat shock proteins (HSP) [Magalhães et al. Cell Stress Chaperones v.15 (n.6): p.885-895, 2010]. Os voluntários, de ambos os sexos, saudáveis e fisicamente ativos, serão divididos, aleatoriamente, em um dos quatro grupos experimentais a seguir: 1- não aclimatados e tratados com placebo (PLA); 2- não aclimatados e suplementados com glutamina (GLN); 3- aclimatados e tratados com placebo (HA + PLA); 4- aclimatados e suplementados com glutamina (HA + GLN). Cada voluntário dos grupos HA + PLA e HA + GLN comparecerá ao laboratório dez vezes, sendo que entre as quatro primeiras visitas, será dado um intervalo de, no mínimo, 48 h. Na primeira visita, será feita uma avaliação física e o de teste de VO2pico. Após a primeira visita, os voluntários retornarão ao laboratório para que seja realizada a familiarização aos procedimentos das sessões experimentais. Já na terceira visita, será realizado o teste físico juntamente com a coleta de dados. Da quarta a nona visita, serão realizados os protocolos de aclimatação ao calor e de suplementação, sendo que o protocolo de aclimatação ao calor terá duração de seis dias consecutivos, enquanto a suplementação terá duração de sete dias consecutivos. Após a nona visita ao laboratório, será dado mais um intervalo de 48 h e, em seguida, serão realizados novamente o teste físico e coleta de dados. Os voluntários dos grupos PLA e GLN farão apenas quatro visitas ao laboratório (teste de VO2pico, familiarização e duas corridas de 10 km). A aclimatação ao calor consistirá de seis sessões de corrida em esteira rolante, em temperatura seca de 40C e umidade relativa do ar de 70%, condições controladas por uma câmara ambiental. A aclimatação ao calor será induzida por protocolo de hipertermia controlada, caracterizada pela elevação da temperatura interna (retal) em 1,5C durante os 45 min iniciais de corrida a 8 km/h; em seguida, a temperatura interna será mantida neste patamar elevado por mais 15 min, com o voluntário caminhando a 6 km/h (a inclinação será sempre mantida em 1%). A suplementação com glutamina consistirá da ingestão de 0,15 g por kg de massa corporal, administrada em cápsulas, duas vezes ao dia, durante sete dias; o placebo utilizado será composto por celulose microcristalina, administrada de forma semelhante à glutamina. As suplementações serão realizadas de forma duplo-velada. O teste físico corresponderá a uma corrida de 10 km em temperatura seca de 33C e umidade relativa do ar de 70%; os voluntários deverão correr esta distância no menor tempo possível. Esta corrida será realizada com intensidade autorregulada, o que assegura semelhança com as características dos esforços físicos realizados em eventos esportivos. A cada km de corrida, serão coletados dados de tempo parcial de corrida, frequência cardíaca, temperatura interna e da pele, percepção subjetiva do esforço, sensação térmica, conforto térmico e sudorese local. Antes e após a corrida de 10 km, serão realizadas coletas sanguíneas para posterior análise da expressão intracelular das HSP72 e das concentrações sanguíneas de citocinas inflamatórias e marcadores de dano tecidual (intestino).
  • Universidade Federal de Minas Gerais - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Samuel Vandresen Filho

Ciências Biológicas

Fisiologia
  • avaliação da participação do processo neuroinflamatório na depressão associada à abstinência ao etanol
  • O alcoolismo é considerado um problema de saúde pública pela Organização Mundial da Saúde e está entre os cincos principais fatores de risco para doenças, deficiências e mortes no mundo. Segundo dados do Relatório Brasileiro Sobre Drogas, dentre os diagnósticos de transtornos mentais e comportamentais devido ao uso de drogas, o álcool foi o que mais esteve associado a afastamentos do trabalho, 56,7%, seguido pela cocaína 20,1%. Já com relação a mortes associadas ao uso de drogas, lícitas e ilícitas, o álcool correspondeu a 90%. A Fundação Oswaldo Cruz estima um impacto financeiro de US$ 8,2 milhões por ano para tratar as doenças associadas ao alcoolismo pelo Sistema Único de Saúde. O tratamento do alcoolismo tem como objetivo final estabilizar a abstinência pela prevenção da recaída após o período de destoxificação. Um dos fatores que dificultam a manutenção da abstinência é a alta incidência de comorbidades psiquiátricas, como a depressão, durante esse período. Evidências clínicas indicam que a manifestação de sintomas depressivos durante a abstinência ao etanol aumenta a probabilidade de recaída e indica um prognóstico ruim em termos do resultado do tratamento. A utilização de drogas antidepressivas apresentam efeitos positivos no tratamento do alcoolismo, reduzindo os sintomas depressivos e diminuindo a vulnerabilidade às recaídas. No entanto, a eficácia das medicações para dependência ao etanol e da depressão ainda é modesta. Nesse sentido, a compreensão dos mecanismos envolvidos na depressão durante a abstinência ao etanol é de fundamental importância para a descoberta de novos alvos moleculares e, assim, o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas. Assim, apesar da depressão ser uma doença de etiologia heterogênea, a hipótese inflamatória da depressão tem despertado grande interesse. Nesta hipótese inflamatória, as citocinas pró-inflamatórias representam um fator chave na mediação central das características comportamentais, neuroendócrinas e neuroquímicas dos transtornos depressivos. A depressão associada à ativação do sistema imunológico é caracterizada pelo aumento das concentrações de citocinas pró-inflamatórias. Em estudos em pacientes com depressão foi demonstrado o aumento de citocinas pró-inflamatórias: as interleucinas IL-1β e IL-6, o Fator de Necrose Tumoral Alfa (TNF-α) e a ativação do Fator Nuclear kappa B (NF-κB). O TNF-α é um dos indutores fisiológicos mais eficazes da transcrição do NF-κB. Eles se influenciam mutuamente, e a indução de alguns genes responsivos ao TNF-α de relevância imunológica e inflamatória é mediada, pelo menos em parte, pela ativação do NF-κB. Essas mediações do NF-κB se fazem, através da regulação da óxido nítrico sintase (NOS) e da ciclo-oxigenase-2 (COX-2). A COX-2 também está associada a doenças relacionadas à depressão e resultados semelhantes foram demonstrados em modelos animais que exibiram comportamento depressivo, com alta expressão de mediadores inflamatórios e aumento da iNOS no córtex pré-frontal e hipocampo. Foi demonstrado que drogas antidepressivas podem inibir a produção de citocinas pró-inflamatórias e estimular a produção de citocinas anti-inflamatórias levando a normalização nas concentrações ao longo do tratamento. As citocinas anti-inflamatórias regulam a intensidade e a duração do comportamento tipo depressivo, provavelmente pela inibição da produção e pela atenuação da sinalização de citocinas pró-inflamatórias. Em particular, administração central de IL-10 ou do fator de crescimento semelhante à insulina tipo I (IGF-I), um fator de crescimento que se comporta como uma citocina anti-inflamatória no cérebro, atenua o comportamento tipo depressivo induzido por Lipopolissacarídeo (LPS), um ativador do sistema imune. Os antidepressivos também são conhecidos por aumentar a IL-10 sérica em camundongos tratados com LPS, sugerindo que a inibição da inflamação nesses estudos pré-clínicos estaria envolvida com a regulação positiva desta interleucina. Ademais, o comportamento do tipo depressivo induzido por LPS foi relacionado ao aumento do nível de TNF-α e diminuição do nível do Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF) no hipocampo de camundongos. Os fatores neurotróficos desempenham um papel importante na regulação de um amplo espectro de processos cerebrais, e o equilíbrio entre neuroregeneração e neurodegeneração é amplamente dependente da disponibilidade e atividade de fatores de crescimento específicos como o BDNF e o IGF-I. O BDNF desempenha um papel central na neurogênese e plasticidade sináptica, e o comprometimento na sinalização desta neurotrofina tem sido associado à depressão. Estudos sugerem que o BDNF está diminuído em pacientes com depressão e que o tratamento com antidepressivos restaura as suas concentrações. O IGF-1 aumenta a síntese e a atividade do BDNF, e ambos os fatores são necessários para melhorar a sobrevivência neuronal e a plasticidade no cérebro. Além disso, em estudo realizado com humanos em abstinência ao álcool as concentrações plasmáticas de BDNF e IGF-1 estavam diminuídas. Isso indica que a normalização dos níveis de BDNF e IGF-1 pode ser importante alvo terapêutico na terapia da depressão associada à abstinência ao etanol. Assim, evidências clínicas e pré-clínicas indicam forte relação entre níveis elevados de marcadores inflamatórios e os sintomas da depressão. No entanto, não há estudos sobre o papel do processo inflamatório no SNC e a sua associação com a depressão em indivíduos abstinentes ao etanol. Nesse sentido, o presente projeto visa avaliar o envolvimento do processo neuroinflamatório na depressão induzida pela abstinência ao etanol em camundongos.
  • Universidade Federal de Mato Grosso - MT - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Samuellson Lopes Cabral

Engenharias

Engenharia Civil
  • sistema de alerta hidrológico em tempo real para gerenciamento de bacias hidrográficas
  • As aplicações da tecnologia computacional para análise do processo chuva-vazão e do processo hidrológico expandiu-se grandemente nos últimos anos. O Centro de Engenharia Hidrológica do exército norte americano (Hydrologic Engineering Center - HEC) desenvolveu uma gama de software amplamente utilizada por engenheiros e pesquisadores internacionais de centros de previsão de risco hidrológico. O programa Real Time Simulation (HEC-RTS) é um produto recentemente disponibilizado para gerar informações de apoio à decisão por meio de previsões hidrológicas derivadas da integração e execução em cascata de modelos hidrológicos, hidráulicos e de análise de impacto com assimilação de dados e simulação em tempo real. Este estudo propõe o uso desta ferramenta na bacia hidrográfica do rio Mundaú no nordeste brasileiro. Serão utilizadas técnicas de previsão por conjuntos do WRF para alimentar o modelo hidrológico e hidráulico. Para analise da eficiência das vazões simuladas será usado o coeficiente de Nash-Sutcliffe e para a calibração das manchas de inundação será utilizadas as marcas de cheias dos eventos ocorridos nas áreas urbanas dos municípios afetados. Sendo assim esse projeto tem o objetivo de avaliar um sistema de suporte a decisão de alerta de risco de inundações em uma bacia do nordeste brasileiro. Essa informação torna-se necessária, para que os órgãos gestores disponham de tempo de antecedência para agir em caso de eminente inundação, com planos preventivos sobre a população residente nas áreas de risco.
  • Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022