Consequences of high-protein diets consumption, anabolic androgenic steroids administration and high-intesity exercise on brain and kidney oxidative stress markers in wistar rats

Abstract

The overall objective of this PhD Thesis was to analyse the brain and kidney antioxidant defence system and oxidative damage as well as the renal morphology effects of high-protein diet, high-intensity exercise, and anabolic androgenic steroids administration in Wistar rats. The main findings from this Thesis suggest that: 1) High-protein diets may cause oxidative damage to the brain by means of lipid and protein oxidation, which could explain the induction of the endogenous antioxidant defence system. 2) High-intensity exercise protocol did not worsen the deleterious effects caused by high-protein diet and may be an efficient way to protect the brain against high dietary protein aggression. 3) High-protein diets led to a prooxidant status at kidney level. However, the beneficial effect of high-intensity exercise observed on brain, did not appear at kidney level. 4) The high-intensity exercise protocol displayed a worse renal morphological profile, which might be associated with a higher risk for incidence of kidney disease in the long-term. The stress induced by the type of exercise performed in the present Thesis could be related to this worse morphological renal status. 5) Under our experimental conditions, the present results suggest that high-intensity exercise reduce the negative effects of anabolic androgenic steroids on brain redox status. High-intensity exercise also improved the harmful effects caused by the anabolic androgenic steroids administration on kidney lipid and protein oxidation. The results of the current Thesis underline that high-protein diets intake and the anabolic androgenic steroids administration instigated brain and kidney damage by means of the induction of lipid and protein oxidation. Despite the apparently beneficial effect of high-intensity exercise among the others two interventions studied, cautiousness should be taken with this protocol regarding to brain and kidney overproduction of their antioxidant defence systems.

El objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido analizar los efectos de las dietas hiperproteicas de soja, del ejercicio de alta intensidad y de la administración de anabolizantes androgénicos esteroideos sobre el sistema de defensa antioxidante y daño oxidativo cerebral y renal, así como la morfología renal en ratas Wistar. Los principales resultados de esta Tesis sugieren que: 1) Las dietas altas en proteínas pueden causar daño oxidativo en el cerebro por medio de la oxidación de lípidos y proteínas, lo que podría explicar la inducción del sistema de defensa antioxidante endógeno. 2) El protocolo de ejercicio de alta intensidad mejoró los efectos nocivos provocados por la dieta alta en proteínas, y puede ser un medio eficaz para proteger el cerebro contra la agresividad producida por dicha dieta. 3) Las dietas altas en proteínas conducen a un estado prooxidante a nivel renal. Por otra parte, el efecto beneficioso del ejercicio de alta intensidad observado en el cerebro, no se mostró a nivel del riñón. 4) El protocolo de ejercicio de alta intensidad mostró un peor perfil morfológico renal, lo que podría estar asociado con un mayor riesgo de incidencia de enfermedades renales a largo plazo. El estrés inducido por el tipo de ejercicio realizado en la presente Tesis podría estar relacionado con este peor estado morfológico renal. 5) Bajo nuestras condiciones experimentales, los resultados sugieren que el ejercicio de alta intensidad reduce el efecto negativo de los anabolizantes androgénicos esteroideos sobre el estado redox del cerebro. El ejercicio de alta intensidad también mejoró el daño producido por la administración de anabolizantes androgénicos esteroideos en la oxidación de lípidos y proteínas del riñón. Los resultados de la presente Tesis doctoral subrayan que el consumo de dietas ricas en proteínas y la administración de anabolizantes androgénicos esteroideos desencadenan daño cerebral y renal a través de la inducción de la oxidación de lípidos y proteínas. A pesar del aparente efecto beneficioso del ejercicio de alta intensidad frente a las otras dos intervenciones ensayadas, se debe tener cautela con este protocolo respecto a la estimulación del sistema de defensa antioxidante tanto del cerebro como del riñón.