Effects of different intensities of physical exercise on insulin sensitivity and protein kinase B/Akt activity in skeletal muscle of obese mice

Einstein (Sao Paulo). 2014 Jan-Mar;12(1):82-9. doi: 10.1590/s1679-45082014ao2881.

Abstract

Objective: To investigate the effects of different intensities of acute exercise on insulin sensitivity and protein kinase B/Akt activity in skeletal muscle of obese mice.

Methods: Swiss mice were randomly divided into four groups, and fed either a standard diet (control group) or high fat diet (obese sedentary group and obese exercise group 1 and 2) for 12 weeks. Two different exercise protocols were used: swimming for 1 hour with or without an overload of 5% body weight. The insulin tolerance test was performed to estimate whole-body sensitivity. Western blot technique was used to determine protein levels of protein kinase B/Akt and phosphorylation by protein Kinase B/Akt in mice skeletal muscle.

Results: A single bout of exercise inhibited the high fat diet-induced insulin resistance. There was increase in phosphorylation by protein kinase B/Akt serine, improve in insulin signaling and reduce of fasting glucose in mice that swam for 1 hour without overload and mice that swan for 1 hour with overload of 5%. However, no significant differences were seen between exercised groups.

Conclusion: Regardless of intensity, aerobic exercise was able to improve insulin sensitivity and phosphorylation by protein kinase B/Ak, and proved to be a good form of treatment and prevention of type 2 diabetes.

Objetivo:: Investigar os efeitos do exercício físico agudo com diferentes intensidades sobre a sensibilidade à insulina e a atividade da proteína quinase B/Akt no músculo esquelético de camundongos obesos.

Métodos:: Foram utilizados camundongos Swiss, divididos aleatoriamente em quatro grupos, que receberam dieta padrão (grupo controle) ou dieta hiperlipídica (grupos obeso sedentário e grupos obesos exercitados 1 e 2), por período de 12 semanas. Dois diferentes protocolos de exercício foram utilizados: natação durante 1 hora com ou sem sobrecarga de 5% da massa corporal. O teste de tolerância à insulina foi realizado para estimar a sensibilidade à insulina. E os níveis protéicos da proteína quinase B/Akt e de sua fosforilação foram determinados no músculo esquelético dos camundongos, através da técnica de Western blot.

Resultados:: Uma sessão de exercício físico foi capaz de inibir a resistência à insulina em decorrência de uma dieta hiperlipídica. Foi possível demonstrar um aumento na fosforilação da proteína quinase B/Akt, melhora da sinalização da insulina e redução da glicemia de jejum nos camundongos que realizaram 1 hora de natação sem sobrecarga adicional e nos camundongos que realizaram 1 hora de natação com sobrecarga adicional de 5% de sua massa corporal. Entretanto, não houve diferença significativa entre os grupos que realizaram o exercício em diferentes intensidades.

Conclusão:: Independente da intensidade, o exercício físico aeróbio conseguiu aumentar a sensibilidade à insulina e a fosforilação da proteína quinase B/Akt, revelando ser uma boa forma de tratamento e prevenção do diabetes tipo 2.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Blood Glucose / analysis
  • Blotting, Western
  • Diabetes Mellitus, Type 2 / prevention & control
  • Diet, High-Fat
  • Enzyme-Linked Immunosorbent Assay
  • Insulin / blood
  • Insulin Resistance / physiology*
  • Male
  • Mice
  • Mice, Obese
  • Muscle, Skeletal / metabolism*
  • Obesity / metabolism*
  • Obesity / physiopathology
  • Phosphorylation / physiology
  • Physical Conditioning, Animal / physiology*
  • Proto-Oncogene Proteins c-akt / analysis
  • Proto-Oncogene Proteins c-akt / metabolism*
  • Random Allocation
  • Time Factors

Substances

  • Blood Glucose
  • Insulin
  • Proto-Oncogene Proteins c-akt