Influência do exercício físico sobre a via da miostatina e o fenótipo muscular em ratos submetidos a alimentação intermitente

Master thesis Portuguese OPEN
Oliveira, Ana Priscila Cayres de (2016)
  • Subject: Alimentação | Exercícios Físicos | Músculo Esquelético | Miostatina | Restrição Calórica | Feeding | Exercise | Muscle, Skeletal | Myostatin | Caloric Restriction

A alimentação intermitente (AI), alternativa à tradicional restrição calórica (RC), consiste em intervenção dietética envolvendo ciclos de jejum e alimentação. O principal efeito da RC tradicional sobre a musculatura esquelética é a redução do tamanho da fibra, a qual pode ser atenuada pelo exercício físico. Entretanto, pouco se sabe sobre a influência da AI sobre o fenótipo muscular e os mecanismos moleculares envolvidos. Neste sentido, a miostatina é um fator de crescimento que regula negativamente o crescimento de músculos esqueléticos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do exercício físico sobre a via da miostatina e o fenótipo muscular de ratos submetidos a alimentação intermitente. Ratos Wistar machos (n=40) foram distribuídos em 4 grupos: Controle Sedentário (C-S), Alimentação Intermitente Sedentário (AI-S), Controle Exercício Físico (C-EF) e Alimentação Intermitente e Exercício Físico (AI-EF). Os grupos C-S e C-EF receberam ração normocalórica ad libitum diariamente; AI-S e AI-EF receberam a mesma ração, administrada ad libitum em dias alternados com dias de jejum total. Os grupos C-EF e AI-EF foram submetidos a protocolo de exercício em esteira rolante por 90 dias. A expressão proteica de miostatina e de sua antagonista folistatina foi avaliada por Western blot nos músculos sóleo e gastrocnêmio (porção branca). Exercício físico melhorou à tolerância ao esforço, avaliada por teste incremental em esteira. Em relação à musculatura esquelética, a massa do músculo sóleo foi menor no grupo AI-S que no C-S. A massa do músculo gastrocnêmio foi menor nos grupos AI-S e AI-EF em comparação ao C-S e C-EF, respectivamente, porém maior no grupo AI-EF que no AI-S. A área seccional transversa das fibras do músculo gastrocnêmio foi significativamente menor no grupo AI-S quando comparado ao grupo C-S e menor no grupo AI-EF em relação ao C-EF. No músculo sóleo, a área seccional transversa das fibras musculares foi significativamente menor no grupo AI-S quando comparado ao grupo C-S e maior no grupo AI-EF em relação ao AI-S. O fator exercício físico teve influência sobre a expressão proteica de miostatina no músculo gastrocnêmio; adicionalmente, a expressão de miostatina foi significativamente menor no grupo C-EF que no C-S. Não houve diferença significativa para a expressão de miostatina no músculo sóleo e de folistatina em ambos os músculos avaliados. Em conclusão, a alimentação intermitente promove redução da massa dos músculos sóleo e gastrocnêmio em ratos, a qual é prevenida pelo exercício físico em esteira rolante. A via da miostatina, apesar de ser modulada pelo exercício físico, não parece estar envolvida no processo de atrofia muscular associada à alimentação intermitente. ABSTRACT - Intermittent feeding (IF) is a dietary intervention often used as an alternative to caloric restriction (CR) and characterized by cycles alternating ad libitum feeding and fasting. The main consequence of CR on skeletal muscle is fiber size reduction, which can be attenuated by physical exercise. However, the effects of IF on skeletal muscle phenotype and its related molecular mechanisms are not well studied. Myostatin is a growth factor that correlates negatively to muscle mass. The present study aimed to evaluate the influence of exercise on myostatin signaling and skeletal muscle phenotype in rats submitted to intermitent feeding. Male Wistar rats (n=40) were allocated into four groups: sedentary control (C-S), control + physical exercise (C-Ex), sedentary intermitent feeding (IF-S), and intermitent feeding + physical exercise (IF-Ex). The C-S and C-Ex groups were fed ad libitum (AL), and IF-S and IF-Ex groups had ad libitum access to food on alternating days. Rats from C-Ex and IF-Ex underwent into a treadmill-exercise protocol for 90 days. Myostatin and follistatin protein expression was assessed by Western blot in soleus and gastrocnemius (white portion) muscles. Exercise improved functional capacity, assessed by maximal exercise test on treadmill. Concerning skeletal muscle analysis, soleus muscle mass was lower in IF-S group than in C-S group. Gastrocnemius muscle mass was lower in IF-S and IF-Ex groups in comparison to C-S and C-Ex, respectively; however, it was higher in IF-Ex group than in IF-S. Gastrocnemius muscle fiber cross-sectional area was significantly lower in IF-S than in C-S, and lower in IF-Ex than in C-Ex group. In soleus muscle, fiber cross-sectional area was lower in IF-S than in C-S group, and higher in IF-Ex than in IF-S group. Exercise influenced myostatin protein expression in gastrocnemius muscle; additionally, myostatin was significantly lower in C-Ex group than in C-S. There was no significantly difference between the groups for myostatin expression in soleus muscle, and follistatin expression in both gastrocnemius and soleus muscle. In conclusion, intermittent feeding promotes a physical exercise-reversible atrophy in soleus and gastrocnemius muscles of rats. Although myostatin can be modulated by physical exercise, it does not seem to participate on intermittent feeding-induced muscle atrophy.
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