Modulation of the renin–angiotensin system in white adipose tissue and skeletal muscle: focus on exercise training

Abstract

Overactivation of the renin-angiotensin (Ang) system (RAS) increases the classical arm (Ang-converting enzyme (ACE)/Ang II/Ang type 1 receptor (AT1R)) to the detriment of the protective arm (ACE2/Ang 1-7/Mas receptor (MasR)). The components of the RAS are present locally in white adipose tissue (WAT) and skeletal muscle, which act co-operatively, through specific mediators, in response to pathophysiological changes. In WAT, up-regulation of the classical arm promotes lipogenesis and reduces lipolysis and adipogenesis, leading to adipocyte hypertrophy and lipid storage, which are related to insulin resistance and increased inflammation. In skeletal muscle, the classical arm promotes protein degradation and increases the inflammatory status and oxidative stress, leading to muscle wasting. Conversely, the protective arm plays a counter-regulatory role by opposing the effect of Ang II. The accumulation of adipose tissue and muscle mass loss is associated with a higher risk of morbidity and mortality, which could be related, in part, to overactivation of the RAS. On the other hand, exercise training (ExT) shifts the balance of the RAS towards the protective arm, promoting the inhibition of the classical arm in parallel with the stimulation of the protective arm. Thus, fat mobilization and maintenance of muscle mass and function are facilitated. However, the mechanisms underlying exercise-induced changes in the RAS remain unclear. In this review, we present the RAS as a key mechanism of WAT and skeletal muscle metabolic dysfunction. Furthermore, we discuss the interaction between the RAS and exercise and the possible underlying mechanisms of the health-related aspects of ExT.

Prevenção da obesidade e da resistência à insulina através do treinamento físico aeróbio: papel do sistema renina angiotensina no tecido adiposo branco

“…Embora tenha sido encontrada redução na expressão da AKT fosforilada e na razão AKT fosforilada/AKT total no TAB-PE do grupo SED-CAF, tais resultados não foram observados no TAB-SC, sugerindo a menor contribuição do TAB-SC para o desenvolvimento de RI no grupo SED-CAF. (BOSTROM et al, 2012;COHEN et al, 2014;NEDERGAARD et al, 2005 (PAHLAVANI et al, 2017;SLAMKOVA et al, 2016), reduzir a lipólise e o processo de browning (FRANTZ et al, 2018;JINJ et al, 2013;BARROSO et al, 2002;MORI et al, 2007, MARCUS et al, 2013SLANKOVA et al, 2016) (FRANTZ et al, 2018;PAHLAVANI et al, 2017;STERN et al, 2013). Mais recentemente foi descrito na literatura que a Ang (1-7) também atua via receptor AT2, induzindo aumento na adipogênese, redução na lipogênese e ativação do browning (THAN et al, 2017).…”

“…Por outro lado, uma alça diferente do SRA que inclui a ECA2 (enzima homóloga a ECA, que converte Ang II em Ang (1-7)), o peptídeo Angiotensina (1-7) (Ang (1-7)) e o receptor Mas (alça ECA2/Ang (1-7)/Mas) (DONOGHUE et al, 2000;TIPNIS et al, 2000;SANTOS et al, 2003), pode representar um alvo terapêutico para reduzir a obesidade e o DM2 (FRANTZ et al, 2018;CHHABRA et al, 2013;ECHEVERRÍA-RODRÍGUEZ et al, 2014). Isso se deve às ações metabólicas da Ang (1-7) no TAB, que incluem aumento da lipólise (PAHLAVANI et al, 2017;OH et al, 2012), redução da adiposidade e melhora do perfil lipídico (LOLOI et al, 2018;SANTOS et al, 2010), atenuação das manifestações da síndrome metabólica, aumento da captação de glicose e redução do estresse oxidativo (LIU et al, 2011).…”

“…O treinamento físico aeróbio (TFA) tem sido amplamente utilizado para a prevenção e o tratamento da obesidade e da RI, pois proporciona a redução do peso corporal e do tecido adiposo (MARWICK et al, 2009;MALIN et al, 2012;HIGA et al, 2014), melhora a função mitocondrial e aumenta a oxidação de ácidos graxos (AG) (FRANTZ et al, 2018;KELLEY et al, 2001). Além disso, o TFA promove outras adaptações que contribuem para a prevenção da obesidade e da RI, como por exemplo, a melhora no perfil inflamatório (ELMER et al, 2016;CONTI et al, 2015) e a diferenciação de adipócitos com características marrons no TAB (browning do TAB), os quais apresentam maior capacidade termogênica e de gasto energético (FRANTZ et al, 2018;CHEN et al, 2017;SCALSO et al, 2014;ELSEN et al, 2014;BARTELT & HEEREN, 2014).…”

“…potencial de dissipação de calor do TAB tem sido amplamente investigado em função do surgimento de células adiposas beges no TAB induzidas pelo frio, TFA ou fármacos (β3 agonistas), com grande potencial para modular o balanço energético e prevenir doenças metabólicas(FRANTZ et al, 2018;CHONDRONIKOLA & SIDOSSIS, 2018). Nesse contexto, a possibilidade de diferenciar adipócitos com características marrons no TAB (browning do TAB), denominados de bege, que aumentam aOHNO et al (2012), a ativação do fator de transcrição PPARγ é fundamental para a indução da expressão de genes do TAM no TAB, já que o PPARγ ativa a PRDM16, uma importante proteína reguladora transcricional do TAM.…”

“…Nesse contexto, sabendo que o SRA exerce importante papel para o controle metabólico, e que variações na massa do TAB refletem em mudanças nos componentes do SRA, este estudo se propôs a investigar a contribuição das alças do SRA para a prevenção da obesidade e da RI. É sabido que o TFA induz o browning do TAB, com células adiposas com maior conteúdo mitocondrial e potencial termogênico, o que pode melhorar o potencial oxidativo e prevenir doenças metabólicas(FRANTZ et al, 2018; BOSTROM et al, 2012). O aumento no gasto energético no TFA induz a expressão de AMPK e PGC1α, as quais podem ativar mecanismos de diferenciação dos adipócitos marrons no TAB(ZHOU et al, 2014;NORHEIM, et al, 2014;BARTELT & HEEREN, 2014).…”