NEURO-FRAIL

O envelhecimento está associado a várias condições interconectadas, como sarcopenia, comprometimento cognitivo ligeiro (MCI), fragilidade e quedas, todas elas compartilhando mecanismos biológicos comuns, incluindo inflamação crónica, alterações hormonais e disfunções metabólicas. A sarcopenia compromete a massa e a função muscular, enquanto o MCI afeta a cognição, e ambas as condições aumentam o risco de fragilidade e quedas em idosos. Investigações recentes destacam o potencial da atividade física para melhorar a função cognitiva e promover a neuroplasticidade. O exercício regular demonstrou reduzir a inflamação, melhorar a saúde metabólica e estimular a neurogénese e a plasticidade sináptica — processos essenciais para a manutenção da função cognitiva. Além disso, a atividade física pode atenuar o declínio físico associado à fragilidade e sarcopenia em indivíduos com MCI (Chupel et al., 2018), levando a melhorias na força muscular e no desempenho físico geral. Dado que a sarcopenia, a fragilidade e o MCI partilham vias inflamatórias e metabólicas comuns, o exercício tem a capacidade única de atuar nesses mecanismos subjacentes, oferecendo um benefício duplo para a saúde física e cognitiva. A relação entre a dosagem de exercício e os seus efeitos nos resultados de saúde é complexa, com evidências sugerindo que diferentes intensidades, durações e frequências de exercício podem gerar benefícios distintos, mas sinérgicos. Por exemplo, exercícios aeróbicos de intensidade moderada têm sido associados a melhorias significativas na saúde cardiovascular e na função cognitiva, enquanto o treino de resistência demonstrou melhorar especificamente a força e a massa muscular, cruciais para combater a sarcopenia. Além disso, o treino intervalado de alta intensidade e baixa frequência pode promover a neuroplasticidade de forma mais eficaz do que o exercício contínuo tradicional, ao provocar respostas neuroquímicas mais intensas. No entanto, as evidências sobre protocolos de exercício mais contemporâneos, como os programas de exercício co-desenhados e os "lanches de exercício", permanecem limitadas. Esta é uma linha de investigação que envolve estudos intervencionais com avaliações multidimensionais, que explorarão o impacto de abordagens mais contemporâneas de prescrição de exercício na neuroplasticidade, aptidão física e marcadores bioquímicos da função imune-inflamatória em idosos com diferentes desfechos clínicos. Para tal, será utilizado um desenho de ensaio clínico randomizado (ECR) com intervenções de curta, média e longa duração.

Os participantes serão recrutados em centros comunitários e instituições de saúde locais. Os participantes elegíveis serão envolvidos nas seguintes intervenções: (1) Grupo de Exercício Estruturado; (2) Programa de Atividade Física Co-Desenhado; (3) Protocolo de “Lanches de Exercício”. As avaliações serão realizadas no início do estudo, aos 3, 6, 12 e 18 meses. Os principais indicadores incluirão: (a) aptidão físico-funcional; (b) Função Neuroendócrina: Cortisol, DHEA, testosterona e fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) em amostras de saliva e sangue; (c) Função Imune: Citocinas (IL-6, TNF-alfa, IL-10); (d) Saúde Cardiovascular (ECG e Acoplamento Coração-Cérebro), com análise da frequência cardíaca em repouso, variabilidade da frequência cardíaca (VFC), pressão arterial e leituras de ECG, além do acoplamento com imagem cerebral — leituras de ECG sincronizadas com imagens cerebrais (fMRI/EEG) durante o exercício e em repouso. Espera-se que os participantes de todos os grupos de intervenção apresentem melhorias significativas na força muscular e na função cognitiva em comparação com as medições basais. Além disso, espera-se que as mudanças nos marcadores biológicos reflitam os benefícios neuroplásticos e metabólicos da atividade física.

Palavras-chave: Saúde do cérebro; Atividade Física; Massa muscular.

Objetivo:

• Investigar o impacto de abordagens contemporâneas de prescrição de exercício na neuroplasticidade, aptidão física e marcadores bioquímicos da função imune-inflamatória em idosos com diferentes desfechos clínicos que compartilham mecanismos biológicos comuns (sarcopenia, comprometimento cognitivo ligeiro, quedas e fragilidade física)

Objetivos Específicos:

• Avaliar o impacto de diferentes intervenções de atividade física na força muscular, aptidão física geral e redução da sarcopenia em idosos.
• Examinar os efeitos das intervenções de exercício sobre a função cognitiva e neuroplasticidade em idosos com diferentes desfechos clínicos.
• Analisar as alterações nos marcadores bioquímicos da função imune-inflamatória e neuroendócrina (citocinas, cortisol, DHEA, IGF-1) em resposta às intervenções de exercício ao longo do tempo.

Referências

• Caldo-Silva, A., Furtado, G. E., Chupel, M. U., Letieri, R. V., Valente, P. A., Farhang, M., Barros, M. P., Bachi, A. L. L., Marzetti, E., Teixeira, A. M., & Massart, A. (2021). Effect of a 40-weeks multicomponent exercise program and branched chain amino acids supplementation on functional fitness and mental health in frail older persons. In Experimental gerontology (Vol. 155). Experimental Gerontology. https://doi.org/10.1016/j.exger.2021.111592
• Chupel, M. U., Minuzzi, L. G., Furtado, G. E., Santos, M. L., Hogervorst, E., Filaire, E., & Teixeira, A. M. (2018). Exercise and taurine in inflammation, cognition, and peripheral markers of blood-brain barrier integrity in older women. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 43(351), apnm-2017-0775. https://doi.org/10.1139/apnm-2017-0775
• Barros, M. P. de, Bachi, A. L. L., Santos, J. de M. B. dos, Lambertucci, R. H., Ishihara, R., Polotow, T. G., Caldo-Silva, A., Valente, P. A., Hogervorst, E., & Furtado, G. E. (2021). The poorly conducted orchestra of steroid hormones, oxidative stress and inflammation in frailty needs a maestro: Regular physical exercise. Experimental Gerontology, 155, 111562. https://doi.org/10.1016/j.exger.2021.111562
• Furtado, G. E., Letieri, R. V., Silva-Caldo, A., Trombeta, J. C. S., Monteiro, C., Rodrigues, R. N., Vieira-Pedrosa, A., Barros, M. P., Cavaglieri, C. R., Hogervorst, E., Teixeira, A. M., & Ferreira, J. P. (2021). Combined Chair-Based Exercises Improve Functional Fitness, Mental Well-Being, Salivary Steroid Balance, and Anti-microbial Activity in Pre-frail Older Women. Frontiers in Psychology, 12(March), 1–13. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.564490
• Furtado, G. E., Caldo, A., Vieira-Pedrosa, A., Letieri, R. V., Hogervorst, E., Teixeira, A. M., & Ferreira, J. P. (2020). Emotional Well-Being and Cognitive Function Have Robust Relationship With Physical Frailty in Institutionalized Older Women. Frontiers in Psychology, 11(July), 1–11. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.01568
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• Letieri, R. V. R. V., Furtado, G. E. G. E., Barros, P. M. N. P. M. N., de Farias, M. J. A. M. J. A., Antunez, B. F. B. F., Gomes, B. B. B. B., & Teixeira, A. M. M. B. A. M. M. B. (2019). Effect of 16-week blood flow restriction exercise on functional fitness in sarcopenic women: A randomized controlled trial. International Journal of Morphology, 37(1), 59–64. https://doi.org/10.4067/S0717-95022019000100059
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Estudantes de Mestrado / Doutoramento:

• 3 estudantes de mestrado
• 3 estudantes de doutoramento

Projetos Relacionados:

• IND&GATE
• BIO4CARTILAGE
• RO-HMESCI
• RECOVERY BIO4CARTILAGE
• RO-HMESCI

Organizações Apoio/Sponsors

• Sensing Future -Thecnology of Health Care
• Sociedade Portuguesa de Neurosciência
• INOPOL-IPC - entrepreneurship academy
• Diagnostic and Technology Department, Neuroradiology Unit, Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta Milan, Italy (Sara Palermo: https://scholar.google.it/citations?hl=it&user=-ztgib8AAAAJ
• Loughborough University (Eef Hogervorst): https://scholar.google.it/citations?hl=it&user=4iTclmIAAAAJ