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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48079| ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-0533-7441 |
| Document type: | Tese |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Análise de biomarcadores salivares por espectroscopia ATR-FTIR e expressão de microRNAs plasmáticos em indivíduos treinados frente a diferentes protocolos de exercício físico |
| Alternate title (s): | Analysis of salivary biomarkers using ATR-FTIR spectroscopy and expression of plasma microRNAs in trained individuals subjected to different physical exercise protocols |
| Author: | Souza, Adriele Vieira de |
| First Advisor: | Espindola, Foued Salmen |
| First member of the Committee: | Gonçalves, Luis Carlos Oliveira |
| Second member of the Committee: | Paraíso, Lara Ferreira |
| Third member of the Committee: | Mariano, Igor Moraes |
| Fourth member of the Committee: | Souza, Hebreia Oliveira Almeida |
| Summary: | Introdução: A análise das alterações nos diferentes fluidos biológicos promovidas pelo exercício pode levar à descoberta de novos biomarcadores, capazes de melhorar a compreensão dos mecanismos relativos ao estado de treinamento e desempenho de atletas. Nesse sentido, a técnica de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) tem sido amplamente aplicada para a determinação de novos marcadores salivares, uma vez que este método analítico permite a caracterização de diferentes moléculas com alta sensibilidade e custo benefício. Além disso, estudos moleculares envolvendo a análise de microRNAs (miRNAs) (pequenas moléculas de RNA não codificantes envolvidas no processo de regulação pós-transcricional da expressão gênica), tem ganhado destaque na medicina esportiva, uma vez que seus níveis plasmáticos podem mudar em resposta ao exercício agudo e ao treinamento, de modo que essas moléculas são classificadas como mediadoras de respostas adaptativas ao exercício. No entanto, não está claro como os níveis destes marcadores variam de acordo com o tipo, duração e intensidade do exercício. Objetivo: determinar biomarcadores através da análise de alterações nos modos vibracionais de amostras salivares e expressão de miRNAs plasmáticos em indivíduos treinados frente a diferentes protocolos de exercício físico. Material e métodos: amostras de saliva e sangue foram coletadas de indivíduos do sexo masculino nos momentos: pré- exercício, pós-exercício e 3 horas pós-exercício. Os protocolos incluíram sessões agudas de exercício contínuo (EC), exercício intervalado de alta intensidade (HIIE) e exercício resistido (ER). As amostras salivares foram analisadas por ATR-FTIR e a técnica de RT-qPCR foi usada para determinar a expressão de diferentes miRNAs. Resultados: observou-se através da análise de ATR-FTIR, que os componentes bioquímicos salivares foram alterados conforme o protocolo de exercício realizado, sugerindo alguns picos espectrais específicos como biomarcadores dos mesmos. O EC apresentou um padrão de espectro salivar semelhante ao HIIE, enquanto que o ER apresentou pequenas alterações. Também foi desenvolvido um algoritmo capaz de determinar uma faixa de espectro relacionada à determinação de intensidade do exercício. Em relação a expressão dos diferentes miRNAs analisados, foi verificado um aumento nos níveis de miR- 23a com o EC. Conclusão: pelo nosso conhecimento, o presente trabalho é o primeiro a avaliar a expressão de miR-23a em amostras plasmáticas após exercício contínuo, contribuindo para uma melhor compreensão desta modalidade em relação a miRNAs circulantes e possíveis efeitos sobre as vias mitocondriais, uma vez que este miRNA tem como alvo o coativador 1-alfa do receptor gama ativado por proliferador de peroxissomo (PGC-1α). Em relação aos resultados obtidos com o FTIR, este é o primeiro estudo que comparou mudanças nos espectros salivares após diferentes protocolos de exercício, sugerindo picos de espectro como biomarcadores e o primeiro a desenvolver o referido algoritmo. Destacamos então, a espectroscopia por infravermelho como uma ferramenta útil, rápida e eficiente para avaliar as alterações metabólicas promovidas pelo exercício, permitindo o uso da saliva como uma alternativa custo-efetiva para o estudo do estado de treinamento e desempenho de atletas. |
| Abstract: | Introduction: Analysis of the alterations in the different biological fluids induced by exercise can lead to the discovery of new biomarkers, that can enhance our understanding of the mechanisms related to the training status and performance of athletes. In this way, the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) technique has been widely applied for the determination of new salivary markers, since this analytical method allows the characterization of different molecules with high sensitivity and cost-effectiveness. In addition, molecular studies involving the analysis of microRNAs (miRNAs) (small non-coding RNA molecules involved in the process of post-transcriptional regulation of gene expression), have gained prominence in sports medicine, since their plasmatic levels can change in response to acute exercise and training, making these molecules classified as mediators of adaptive exercise responses. However, it is not clear how the levels of these markers change according to the type, duration and intensity of exercise. Objective: To determine biomarkers through the analysis of alterations in the vibrational modes of salivary samples and expression of plasmatic miRNAs in trained individuals following different protocols of physical exercise. Material and methods: Saliva and blood samples were collected from male individuals at the moments: pre-exercise, post-exercise and 3 hours post-exercise. Protocols included acute bouts of continuous exercise (CE), high-intensity interval exercise (HIIE), and resistance exercise (RE). Salivary samples were analyzed by ATR- FTIR and the RT-qPCR technique was used to determine the expression of different miRNAs. Results: It was observed through the ATR-FTIR analysis that the salivary biochemical components were altered according to the exercise protocol performed, suggesting some specific spectral peaks as their biomarkers. CE showed a salivary spectrum pattern similar to HIIE, while RE showed minor changes. An algorithm capable of determining a spectrum range related to the determination of exercise intensity was also developed. Regarding the expression of the different analyzed miRNAs, an increase in miR-23a levels was observed following CE. Conclusion: to our knowledge, the present work is the first to evaluate miR-23a expression in plasma samples after continuous exercise, contributing to a better understanding of this modality in relation to circulating miRNAs and possible effects on mitochondrial pathways, since this miRNA targets peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α). Regarding the results obtained with FTIR, this is the first study that compared changes in salivary spectra after different exercise protocols, suggesting spectrum peaks as biomarkers and the first to develop the referred algorithm. Therefore, we highlight infrared spectroscopy as a useful, fast and efficient tool to evaluate the metabolic alterations promoted by exercise, allowing the use of saliva as a cost-effective alternative for studying the state of training and performance of athletes. |
| Keywords: | Biomarcador salivar Salivary biomarker FTIR HIIT Epigenética Epigenetics miRNAs circulantes Circulating miRNAs Ciências médicas Medical Sciences |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE |
| Subject: | Biomarcadores - saliva Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier MicroRNAs Exercício Físico Ciências médias |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde |
| Quote: | SOUZA, Adriele Vieira de. Análise de biomarcadores salivares por espectroscopia ATR-FTIR e expressão de microRNAs plasmáticos em indivíduos treinados frente a diferentes protocolos de exercício físico. 2025. 100 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.5062. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.5062 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48079 |
| Date of defense: | 25-Apr-2023 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
| Appears in Collections: | TESE - Ciências da Saúde |
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