EXERCÍCIO, AMINOÁCIDOS E IDADE AVANÇADA NO CONTROLE DA SÍNTESE PROTEICA MUSCULAR EM HUMANOS
Autor: Juliano Machado | Publicado: 2012-12-10T18:15:00-02:00




EXERCÍCIO RESISTIDO E REGULAÇÃO DA SÍNTESE PROTEICA



É bem conhecido que o exercício resistido (treinamento de força, musculação, etc) estimula um aumento da taxa de síntese proteica (MPS) na musculatura esquelética. Este aumento na MPS ocorre nas primeiras horas após o exercício, e pode permanecer elevada de 48h de acordo com o nível de treinamento. Concomitantemente com o aumento da síntese proteica, o exercício resistido realizado em estado de jejum também produz um aumento na quebra de proteínas/proteólise (MBP). Contudo, mudanças na MPS parecem ser mais responsivas ao estímulo do exercício. Consequentemente, o "turnover" proteiaco é aumentado, e o equilíbrio proteico (diferença entre síntese proteica e a proteólise) vem a ser menos negativo após um período agudo de exercício, e o acúmulo destas mudanças no metabolismo de proteinas é acreditado prover a fundamentação para a aumentada massa e força muscular após um período de trenamento com exercício resistido.



Os mecanismos moleculares que levam ao aumento agudo na síntese proteica após o exercício resistido parece estar ligado com a aumentada tradução do RNAm. Estudos em modelos animais e celulares tem identificado que a proteina serina/treonina quinase mTOR (mammalian target of rapamycin), como a proteina alvo reguladora da síntese proteica (Fig. 1).





Figura 1&nbsp;- Representação esquemática simplificada das vias de sinalização envolvidas com a síntese proteica em resposta aos fatores neurais, hormonais, nutricionais e mecânicos.



Em indivíduos treinados, foi verificado que um único período de exercício resistido agudo eleva a síntese proteica, mas não na mesma magnitude como a observada em indivíduos destreinados. Ao levar em consideração os mecanismos envolvidos com a sinalização anabólica induzida pelo exercício resistido, o que se sabe é que associado com a aumentada ativação da proteina quinase alvo da mTOR, a S6K1, existe uma aumentada síntese proteica.&nbsp;No entanto, ainda permanece obscuro é, como a contração muscular estimula a sinalização do mTORC1? Estudos recentes tem focado no papel da fosfolipase D1, com a consequente produção de ácido fosfatídico, o qual pode diretamente ativar mTOR independentemente da sinalização da PI3K/Akt. Associado a estes efeitos induzidos pelo exercício resistido, os aminoácidos também podem sinergicamente aumentar a síntese proteica. Estes efeitos podem estar relacionados com a ativação dos transportadores de aminoácidos (LAT1, SNAT2), sensores de nutrientes (hVps34;&nbsp;human vacuolar protein sorting-34) e talvez, com as proteinas Rag. Em humanos, tem sido demonstrado recentemente que a expressão dos transportadores de aminoácidos é aumentada depois de um período agudo de exercício resistido de alta intensidade.



EXERCÍCIO COM RESTRIÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO E REGULAÇÃO DA SÍNTESE PROTEICA



Diferentes estudos têm demonstrado que o exercício resistido com elevada intensidade (tipicamente &gt; 70% de 1RM), é um potente estímulo da síntese proteica e hipertrofia muscular. Contudo, recentes estudos têm mostrado que a realização de exercício resistido com baixa intensidade (20-50% 1RM) em combinação com a restrição do fluxo&nbsp;sanguíneo (BFR -&nbsp;blood flow restriction) nos músculos ativos, produz similar aumentos no tamanho e força muscular, comparados com o exercício resistido de alta intensidade. Este aumento na síntese proteica também está relacionada com a ativação da sinalização da via do mTORC1. Tem sido verificado também que o BFR reduz a expressão dos genes proteolíticos FoxO3a, atrogin1 e MuRF1 após uma sessão única de exercício com BFR.





EXERCÍCIO AERÓBICO E REGULAÇÃO DA SÍNTESE PROTEICA



O exercício aeróbico agudo, assim como o exercício resistido, estimula a síntese proteica tanto no estado alimentado como no estado de jejum. A realização crônica de um treinamento com exercício aeróbico, parece aumentar a síntese proteica em repouso. O que precisa ser melhor esclarecido é,&nbsp;qual subfração proteica celular o exercício aeróbico aumenta no estado alimentado?&nbsp;Tem sido demonstrado que a realização de uma sessão única de exercício aeróbico no estado alimentado aumenta a síntese de proteínas mitocondriais. Contudo, a síntese de proteínas miofibrilares também é aumentada em resposta ao exercício aeróbico (extensão unilateral de perna) realizado no estado alimentado. O que é interessante, é que o treinamento aeróbico produz uma considerável hipertrofia e força muscular em mulheres idosas. Partes destes efeitos pode ser decorrente de uma aumentada sensibilidade à insulina induzida pelo treinamento crônico.




IDADE AVANÇADA E EXERCÍCIO RESISTIDO



A perda de força e massa muscular associada com a idade é conhecida como sarcopenia. Estudos atuais têm demonstrado que idosos não apresentam a mesma magnitude de resposta a síntese proteica ou da sinalização anabólica quando comparados aos indivíduos jovens em respostas a estímulos anabólicos. Homens idosos, demonstram uma amenizada resposta anabólica sob diferentes faixas de intensidades de treinamento quando comparados aos indivíduos jovens, efeito que tem sido nomeado como&nbsp;resistência anabólica&nbsp;induzida pela idade. A idade está associada com uma prejudicada sinalização do mTORC1 e síntese proteica durante o curso de 24h após a realização de uma sessão de exercício resistido, diferente do que é observado em jovens, onde a síntese proteica encontra-se elevada por até 48h. Similar aos estudos agudos, o treinamento crônico com exercício resistido (3 dias/semana) resulta em amenizada hipertrofia muscular em homens e mulheres idosas quando comparados aos jovens.&nbsp;



Contudo, recentemente tem sido demonstrado que a síntese proteica está aumentada em 56% após a realização de uma sessão de exercício resistido com BFR, indicando que esta nova modalidade de treinamento, pode ser utilizada para contrapor aos efeitos deletérios da idade sobre a síntese proteica quando comparado ao treinamento tradicional. Porém, diferentemente dos resultados deste estudo, é possível postular que não necessariamente o exercício resistido com BFR seja mais anabólico que o treinamento resistido convencional, mas sim, as respostas induzidas por este treinamento podem ser mais efetivas. Neste sentido, se o treinamento convencional for realizado com estímulos indutores das mesmas alterações metabólicas, hormonais e neurais quando comparados ao treinamento com BFR, possivelmente ambas as modalidades de treinamento resultarão em similares efeitos anabólicos, pois, ambas as modalidades de treinamentos envolve os fatores mecânicos.



IDADE AVANÇADA E AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS



Tem sido demonstrado que a síntese proteica encontra-se aumentada em idosos após a ingestão de um suplemento enriquecido com leucina (6.7 g de aminoácidos essenciais + 41% de leucina), porém, esta resposta não é verificada em indivíduos que ingerem 6.7 g de aminoácidos essenciais + &nbsp;26% de leucina. Contudo, indivíduos jovens, apresentam aumentada síntese proteica em ambas as situações.&nbsp;



COMBINAR EXERCÍCIO RESISTIDO COM A INGESTÃO DE AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS NA IDADE AVANÇADA E SÍNTESE PROTEICA



Sabe-se que o exercício resistido ou a ingestão de aminoácidos essenciais estimulam independentemente o aumento na síntese proteica, no entanto, o equilíbrio nitrogenado permanece negativo quando o exercício resistido é realizado em estado de jejum. Além do mais, tem sido demonstrado que a ingestão de aminoácidos essenciais depois do exercício resistido resulta em maior aumento na síntese proteica &nbsp;quando comparado com a ingestão no repouso ou quando o exercício é realizado no estado de jejum.&nbsp;



A máxima resposta sobre a síntese proteica observada com a ingestão de aminoácidos essenciais após o exercício resistido é atribuído aos aumentos na disponibilidade intracelular de leucina, e subsequentemente ativação da sinalização dependente de mTORC1.



CONCLUSÕES



Em resumo, tanto o exercício resistido como o aeróbico aumentam a síntese proteica em humanos, Em adição, quando o exercício resistido é realizado com baixa intensidade e com BFR, a resposta anabólica é similar a observada quando o exercício é realizado com a intensidade elevada. Depois da ingestão de aminoácidos essenciais, a síntese proteica e a sinalização anabólica é aumentada, porém, esta resposta é aumentada para um grau maior quando os aminoácidos essenciais são ingeridos depois da realização do exercício resistido. De maneira geral, a resposta anabólica é dependente da sinalização do mTORC1 em resposta ao exercício resistido ou aminoácidos essenciais, porém, esta resposta é amenizada em idosos.&nbsp;



Ainda não está claro o porque que idosos tem esta reposta atenuada, mas alguns dados indicam que idosos podem ter esta resposta atenuada quando a ingestão de aminoácidos essenciais é baixa quando comparado aos indivíduos jovens, porém, quando esta ingestão é associada com o exercício resistido, esta diferença em resposta a idade é perdida. Assim, é possível concluir que em humanos, a associação do exercício resistido com a ingestão de aminoácidos essenciais, ou, o exercício resistido associado com a BFR estimula de forma elevada a sinalização do mTORC1 e a síntese proteica. Assim, é possível propor que estas estímulos estressores fisiológicos podem ser utilizados como excelentes ferramentas para contrapor aos efeitos deletérios da sarcopenia.&nbsp;





Juliano Machado



Doutorando em Fisiologia pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – USP (2011);&nbsp;Mestre em Fisiologia da Performance (UFPR - 2010);&nbsp;Especialista em Fisiologia do Exercício (UFPR - 2009);Especialista em Fisiologia do Exercício (Gama Filho - 2008);&nbsp;Licenciatura Plena em Educação Física (UNIVILLE - 2006).





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Journal Reference:



Walker DK, Dickinson JM, Timmerman KL, Drummond MJ, Reidy PT, Fry CS, Gundermann DM, Rasmussen BB.&nbsp;Exercise, amino acids, and aging in the control of human muscle protein synthesis.&nbsp;Med Sci Sports Exerc.&nbsp;2011&nbsp;Dec;43(12):2249-58


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