Oxidative Stress Response in Rats

Résumé The purpose of this study was to determine if changes in oxidative stress biomarkers in blood and skeletal muscles are similar in normal and antioxidant supplemented rats after a downhill run. Sixty-six male Sprague-Dawley rats were pretreated with a normal rat diet or diet + antioxidants (2,000 mg vitamin C + 1,000 IU vitamin E/kg diet) for 2 weeks. Exercised rats ran 90 min on a rodent treadmill at a speed of 16 m/min at –16° grade. Rats were sacrificed either at rest, immediately, 2 hrs, or 48 hrs postexercise. Malondialdehyde (MDA) and protein carbonyl (PC) concentrations and glutathione status in blood, vastus lateralis (white fast-twitch), vastus intermedius (red fast-twitch), and soleus (slow-twitch) muscles were determined. A significant increase from rest in PC occurred in plasma, vastus intermedius and soleus muscle 2 hrs after the downhill run (p < 0.05), with no changes observed at any other times postexercise. Antioxidant supplementation significantly decreased PC concentrations in both vastus intermedius and soleus muscles at all times combined (p < 0.05). 678 • You, Goldfarb, Bloomer, et al. MDA and glutathione status in blood and muscles were unaffected by either the downhill run or antioxidant treatment. For PC and MDA, the concentrations were lower in blood as compared to skeletal muscle, with the opposite finding for oxidized glutathione; however, the pattern of response postexercise was similar. These data indicate that (a) PC, but not MDA or oxidized glutathione, is elevated transiently following downhill running in male rats; (b) the elevation in PC postexercise occurs in plasma, vastus intermedius, and soleus muscles; (c) antioxidant therapy can attenuate PC in vastus intermedius, and soleus muscles; and (d) while the concentrations of oxidative stress biomarkers differ between blood and the various skeletal muscles, the pattern of response postexercise is similar. Cette étude se propose de vérifier si les variations des biomarqueurs sanguin et musculaire de stress oxydatif après une course de descente sont du même ordre chez les rats ayant reçu des suppléments d’antioxydants comparativement à des rats dont la diète est normale. Soixante-six rats Sprague-Dawley sont préalablement traités soit avec une diète normale soit avec une diète additionnée d’antioxydants (2000 mg de vitamine C + 1000 UI de vitamine E/kg de diète) durant 2 semaines. Les rats soumis à l’effort ont couru durant 90 min sur un tapis pour rongeurs à une vitesse de 16 m/min sur une pente de –16°. Les rats sont sacrifiés soit au repos soit immédiatement après, 2 h après, ou 48 h après la fin de l’exercice. On analyse les concentrations de malonaldéhyde (MDA), de carbonyle de protéines (PC), le niveau de glutathion dans le sang, le vastus lateralis (secousse rapide blanc), le vastus intermedius (secousse rapide rouge), et le soleus (secousse lente). Du repos à l’effort, il y a une augmentation significative de PC dans le plasma, le vastus intermedius, et le soleus 2 h après la course de descente (p < 0,05); aucune variation n’est observée par la suite. Les suppléments d’antioxydants font significativement chuter la concentration de PC dans le vastus intermedius et le soleus à tout moment après la fin de l’effort (p < 0,05). La concentration de MDA et le niveau de glutathion dans le sang et dans les muscles ne sont pas modifiés par la course et par les suppléments. Les concentrations de PC et de MDA sont plus faibles dans le sang que dans les muscles; on observe l’inverse pour le glutathion oxydé. Les ajustements postexercice sont cependant les mêmes. Ces observations montrent que (a) le PC et non le MDA ou le glutathion oxydé augmente temporairement après une course de descente chez le rat; (b) l’augmentation postexercice de PC se manifeste dans le plasma, le vastus intermedius, et le soleus; (c) l’antioxydant en supplément peut atténuer le PC dans le vastus intermedius et le soleus; et (d) malgré les différences de stress oxydatif indiquées par les biomarqueurs dans le sang et les divers muscles squelettiques, les modalités d’ajustement sont les mêmes.