High-intensity resistance exercise and Schinus terenbinthifolius supplementation attenuate oxidative stress and muscle damage biomarkers / El ejercicio de resistencia de alta intensidad y la suplementación con Schinus terenbinthifolius atenúan los biomarcadores del estrés oxidativo y daño muscular

SUMMARY: High-intensity physical exercises can cause oxidative stress and muscle damage. Several medicinal plants have been used as antioxidant and anti-inflammatory agents. The present study evaluated high-intensity resistance exercise (HIRE) associated with Schinus Terebentifholius ethanolic extract (EE) on oxidative parameters and muscle damage in Wistar rats. Animals were divided into 04 groups (n=10/group): 1. Control (CG) - animals that did not undergo HIRE and were treated with vehicle (distilled water, orally); 2. Acute exercise (AE) - animals submitted to acute exercise session; 3. Exercise + vehicle (EV) - animals that underwent HIRE and were treated with vehicle and 4. Exercise + extract (EX) animals administered with Schinus terebenthifolius EE (100mg/Kg, orally) and submitted to the exercise session. Schinus terebenthifolius EE showed high in vitro antioxidant activity (13.88 ± 0.36 mg/mL). Before the experimental period, lactate was measured at pre and post moments of AE (p<0.0001) and EX (p<0.0001) groups. After the acute session, the following were evaluated: oxidative stress {malondialdehyde (MDA), sulfhydryl groups (SH) and ferric reducing antioxidant power (FRAP)}, muscle damage (creatine kinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH)), alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). In the in vivo analyses of the EX group compared to AE and EV groups, respectively: hepatic (MDA: p<0.0001 and SH: p=0.0033, in both; FRAP: p=0.0011 and p=0.0047), muscle (MDA, SH and FRAP: p<0.0001, in both; CK: p=0.0001 and p<0.0001; LDH: p<0.0001, in both), serum levels (MDA: p=0.0003, p=0.0012, SH: p=0.0056, p=0.0200, FRAP: p=0.0017 and p=0.0165) were significant. There was no significant difference in ALT and AST markers. It could be concluded that Schinus terebenthifolius EE associated with HIRE attenuated oxidative stress and muscle damage in rats.

RESUMEN: Los ejercicios físicos de alta intensidad pueden causar estrés oxidativo y daño muscular. Varias plantas medicinales se han utilizado como agentes antioxidantes y antiinflamatorios. El presente estudio evaluó el ejercicio de resistencia de alta intensidad (HIRE) asociado con el extracto etanólico (EE) de Schinus terebentifholius sobre los parámetros oxidativos y el daño muscular en ratas Wistar. Los animales se dividieron en 4 grupos (n=10/grupo): 1. Control (GC) - animales que no se sometieron a HIRE y fueron tratados con vehículo (agua destilada, por vía oral); 2. Ejercicio agudo (AE) - animales sometidos a sesión de ejercicio agudo; 3. Ejercicio + vehículo (EV) - animales que se sometieron a HIRE y fueron tratados con vehículo y 4. Ejercicio + extracto (EX) animales administrados con Schinus terebenthifolius EE (100 mg/kg, por vía oral) y sometidos a la sesión de ejercicio. Schinus terebenthifolius EE mostró una alta actividad antioxidante in vitro (13,88 ± 0,36 mg/mL). Antes del período experimental, se midió el lactato en los momentos pre y post de los grupos AE (p<0,0001) y EX (p<0,0001). Tras la sesión aguda, se evaluaron: el estrés oxidativo malondialdehído (MDA), grupos sulfhidrilo (SH) y poder antioxidante reductor férrico (FRAP), daño muscular (creatina quinasa (CK) y lactato deshidrogenasa (LDH)), alanina aminotransferasa (ALT) y aspartato aminotransferasa (AST). En los análisis in vivo del grupo EX frente a los grupos AE y EV, respectivamente: hepático (MDA: p<0,0001 y SH: p=0,0033, en ambos; FRAP: p=0,0011 y p=0,0047), muscular (MDA, SH y FRAP: p<0,0001, en ambos; CK: p=0,0001 y p<0,0001; LDH: p<0,0001, en ambos), niveles séricos (MDA: p=0,0003, p=0,0012, SH: p=0,0056, p=0,0200, FRAP: p=0,0017 y p=0,0165) fueron significativas. No hubo diferencia significativa en los marcadores ALT y AST. Se podría concluir que Schinus terebenthifolius EE asociado con HIRE atenuó el estrés oxidativo y el daño muscular en ratas.

Effects of HIIT associated with Coutoubea spicata supplementation on tissue and oxidative damage biomarkers in Wistar rats / Efectos del HIIT asociado a la suplementación de Coutoubea spicata en los biomarcadores del tejido y daño oxidativo en ratas Wistar

SUMMARY: This study aimed to evaluate the effects of six weeks of HIIT on tissue and oxidative damage markers in rats supplemented with Coutoubea spicata fraction. Thirty-two male Wistar rats were divided into 4 groups: Baseline (GB); supplemented with 100 mg/kg of Coutoubea spicata fraction (GSCS); exercised for 6 weeks with the HIIT protocol (GH); supplemented with 100 mg/kg of Coutoubea spicata fraction + HIIT for 6 weeks (GHCS). Exercised animals performed the HIIT protocol (2 x 2). Tissue damage CK, LDH, ALT and AST markers in plasma were analyzed, as well as oxidative stress MDA and SH biomarkers in plasma and in cardiac, hepatic and muscle tissues. The results showed that CK, LDH, AST and ALT enzymes showed increase in GH when compared to GB (p<0.0001). However, CK, AST and ALT markers reduced their concentrations in GHCS when compared to GH (p<0.0001), indicating that Coutoubea spicata supplementation attenuated the damage in muscle and liver tissues induced by HIIT. Plasma, liver and muscle MDA showed increase in GH after HIIT sessions; however, when compared to GHCS, it showed reduced levels (p<0.0001). SH was elevated in the GH group when compared to GB in plasma and liver tissues (p<0.0001); in contrast, reduction in GHCS when compared to GH was observed in plasma, liver and cardiac tissues, demonstrating the redox effect of HIIT on some tissues. Thus, our findings showed that Coutoubea spicata has antioxidant activity, reducing oxidative damage markers and consequently tissue damage in healthy Wistar rats after HIIT protocol, but it also demonstrated redox balance after analyzing oxidative stress markers.

RESUMEN: Este estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos de HIIT en los marcadores de daño tisular y oxidativo en ratas suplementadas con Coutoubea spicata durante seis semanas. Treinta y dos ratas Wistar macho se dividieron en 4 grupos: línea de base (GB); suplementados con 100 mg/kg de fracción de Coutoubea spicata (GSCS); ejercitados durante 6 semanas con el protocolo HIIT (GH); suplementado con 100 mg/kg de fracción de Coutoubea spicata + HIIT durante 6 semanas (GHCS). Los animales ejercitados realizaron el protocolo HIIT (2x2). Se analizaron los marcadores de daño tisular CK, LDH, ALT y AST en plasma, así como los biomarcadores de estrés oxidativo MDA y SH en plasma y en tejidos cardiaco, hepático y muscular. Los resultados indicaron que las enzimas CK, LDH, AST y ALT mostraron aumento en GH en comparación con GB (p<0,0001). Sin embargo, los marcadores CK, AST y ALT redujeron sus concentraciones en GHCS en comparación con GH (p<0,0001), lo que indica que la suplementación con Coutoubea spicata atenuó el daño en los tejidos musculares y hepáticos inducido por HIIT. La MDA de plasma, hígado y músculo mostró un aumento en la GH después de las sesiones de HIIT; sin embargo, en comparación con GHCS, mostró niveles reducidos (p<0,0001). Se observó SH elevado en el grupo de GH en comparación con GB en plasma y tejidos hepáticos (p<0,0001); en contraste, se observó una reducción en GHCS en comparación con GH en plasma, hígado y tejidos cardíacos, lo que demuestra el efecto redox de HIIT en algunos tejidos. Por lo tanto, nuestros hallazgos mostraron que Coutoubea spicata tiene actividad antioxidante, con reducción de los marcadores de daño oxidativo y, en consecuencia, el daño tisular en ratas Wistar sanas después del protocolo HIIT, pero además demostró el equilibrio redox después de analizar los marcadores de estrés oxidativo.