Carlos Roberto Bueno Júnior

Mechanotransduction pathways in skeletal muscle hypertrophy.

In the last decade, molecular biology has contributed to define some of the cellular events that trigger skeletal muscle hypertrophy. Recent evidence shows that insulin like growth factor 1/phosphatidyl inositol 3-kinase/protein kinase B (IGF-1/PI3K/Akt) signaling is not the main pathway towards load-induced skeletal muscle hypertrophy. During load-induced skeletal muscle hypertrophy process, activation of mTORC1 does not require classical growth factor signaling. One potential mechanism that would activate mTORC1 is increased synthesis of phosphatidic acid (PA). Despite the huge progress in this field, it is still early to affirm which molecular event induces hypertrophy in response to mechanical overload. Until now, it seems that mTORC1 is the key regulator of load-induced skeletal muscle hypertrophy. On the other hand, how mTORC1 is activated by PA is unclear, and therefore these mechanisms have to be determined in the following years. The understanding of these molecular events may result in promising therapies for the treatment of muscle-wasting diseases. For now, the best approach is a good regime of resistance exercise training. The objective of this point-of-view paper is to highlight mechanotransduction events, with focus on the mechanisms of mTORC1 and PA activation, and the role of IGF-1 on hypertrophy process.

Myostatin: genetic variants, therapy and gene doping

Since its discovery, myostatin (MSTN) has been at the forefront of muscle therapy research because intrinsic mutations or inhibition of this protein, by either pharmacological or genetic means, result in muscle hypertrophy and hyperplasia. In addition to muscle growth, MSTN inhibition potentially disturbs connective tissue, leads to strength modulation, facilitates myoblast transplantation, promotes tissue regeneration, induces adipose tissue thermogenesis and increases muscle oxidative phenotype. It is also known that current advances in gene therapy have an impact on sports because of the illicit use of such methods. However, the adverse effects of these methods, their impact on athletic performance in humans and the means of detecting gene doping are as yet unknown. The aim of the present review is to discuss biosynthesis, genetic variants, pharmacological/genetic manipulation, doping and athletic performance in relation to the MSTN pathway. As will be concluded from the manuscript, MSTN emerges as a promising molecule for combating muscle wasting diseases and for triggering wide-ranging discussion in view of its possible use in gene doping.

BIOLOGIA MOLECULAR COMO FERRAMENTA NO ESPORTE DE ALTO RENDIMENTO: possibilidades e perspectivas

Varias estrategias tem sido pensadas com o proposito de se utilizar a biologia molecular como ferramenta na pre-selecao e na selecao de talentos esportivos, na manipulacao genetica visando ao aumento ou a diminuicao da producao de determinadas substâncias pelo organismo, na prescricao do treinamento e na recuperacao de lesoes. Portanto, o objetivo desta revisao e apresentar o DNA como regulador do funcionamento do organismo e de que forma alteracoes no perfil genetico, tanto espontâneas como induzidas artificialmente, podem modular respostas fisiologicas e morfologicas por alterar a expressao de determinadas proteinas. Sera dada especial atencao a descricao dos procedimentos utilizados para a manipulacao genetica, nos baixos riscos associados e nas estrategias que tem sido desenvolvidas com o objetivo de detecta-la. Com base em conhecimentos cientificos, coerencia e bom senso, diversas visoes devem ser expostas e amplamente discutidas para ser definido o que e permitido e o que e proibido nas competicoes esportivas.

PADRÃO DE MARCHA, PREVALÊNCIA DE QUEDAS E MEDO DE CAIR EM IDOSAS ATIVAS E SEDENTÁRIAS

Introducao: O envelhecimento desencadeia alteracoes da marcha e aumenta o risco de quedas e o medo de cair, comprometendo a saude e a capacidade funcional do idoso. Estudos anteriores investigaram a pratica de exercicio fisico como possivel fator de reducao desses problemas, porem os resultados encontrados ate o momento sao inconclusivos. Objetivo: Analisar os parâmetros da marcha, a prevalencia de quedas e o medo de cair em idosas ativas e sedentarias. Metodos: Trinta e cinco mulheres com idades entre 60 e 75 anos foram divididas em dois grupos: grupo sedentarias (GS), que nao praticavam exercicios fisicos regularmente no ultimo ano e grupo ativas (GA), que praticavam exercicio fisico em um projeto de extensao de uma universidade publica, ha pelo menos seis meses. Os dados referentes aos parâmetros espaco-temporais da marcha foram coletados por meio de um tapete (4,88 m) com sensores de pressao. As idosas caminharam sobre o tapete em duas condicoes experimentais: velocidade preferida e maior velocidade possivel. Foram realizadas tres tentativas em cada condicao de forma aleatoria, totalizando seis tentativas. As voluntarias tambem responderam dois questionarios: questionario de Baecke, para avaliar a aptidao fisica, e questionario de quedas para avaliar a ocorrencia e consequencias das quedas. Resultados: A velocidade da marcha, a cadencia, e o comprimento da passada foram significativamente maiores nas idosas ativas, enquanto o tempo em duplo suporte foi significativamente maior nas idosas sedentarias em ambas as condicoes analisadas. Alem disso, as idosas ativas apresentaram menor prevalencia de quedas (22%) e de medo de cair (22%) comparadas as idosas sedentarias (58% e 70%, respectivamente). Conclusao: A pratica de exercicios fisicos realizados de forma sistematica em programas de educacao fisica para idosos parece ser uma estrategia interessante para minimizar os efeitos do processo de envelhecimento na marcha, no risco de quedas e no medo de cair em mulheres idosas.

Effect of Multicomponent Training on Blood Pressure, Nitric Oxide, Redox Status, and Physical Fitness in Older Adult Women: Influence of Endothelial Nitric Oxide Synthase (NOS3) Haplotypes

The purpose of this study was to verify the influence of the genotype or haplotype (interaction) of the NOS3 polymorphisms [-786T>C, 894G>T (Glu298Asp), and intron 4b/a] on the response to multicomponent training (various capacities and motor skills) on blood pressure (BP), nitrite concentration, redox status, and physical fitness in older adult women. The sample consisted of 52 participants, who underwent body mass index and BP assessments. Physical fitness was evaluated by six-minute walk, elbow flexion, and sit and stand up tests. Plasma/blood samples were used to evaluate redox status, nitrite concentration, and genotyping. Associations were observed between isolated polymorphisms and the response of decreased systolic and diastolic BP and increased nitrite concentration and antioxidant activity. In the haplotype analysis, the group composed of ancestral alleles (H1) was the only one to present improvement in all variables studied (decrease in systolic and diastolic BP, improvement in nitrite concentration, redox status, and physical fitness), while the group composed of variant alleles (H8) only demonstrated improvement in some variables of redox status and physical fitness. These findings suggest that NOS3 polymorphisms and physical training are important interacting variables to consider in evaluating redox status, nitric oxide availability and production, and BP control.

O papel do esteroide anabolizante sobre a hipertrofia e força muscular em treinamentos de resistência aeróbia e de força

INTRODUCAO: Os efeitos dos esteroides anabolizantes (EA) sobre a massa muscular e forca sao controversos e dependentes do treinamento realizado e das fibras musculares recrutadas. Com isso, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da associacao de EA ao treinamento de forca ou aerobio sobre a hipertrofia e forca muscular. METODOS: Ratos Wistar (42) foram divididos em seis grupos: sedentario (SC, n = 7), sedentario anabolizante (SA, n = 7), treinado natacao controle (TNC, n = 7), treinado natacao anabolizante (TNA, n = 7), treinado forca controle (TFC, n = 7) e treinado forca anabolizante (TFA, n = 7). O EA foi administrado duas vezes por semana (10mg/kg/semana). Os protocolos de treinamento foram realizados durante 10 semanas, cinco sessoes semanais. Foram avaliadas a hipertrofia dos musculos soleo, plantar e gastrocnemio (massa muscular corrigida pelo comprimento da tibia), a proteina total muscular (Bradford) e a forca muscular em patas traseiras (testes de resistencia a inclinacao). RESULTADOS: Nao foram observadas diferencas significantes na hipertrofia do musculo soleo. Os grupos TFC e TFA apresentaram, respectivamente, hipertrofia de 18% e 31% no musculo plantar comparado ao grupo SC. A hipertrofia foi 13% maior no grupo TFA em relacao ao grupo TFC. Resultados semelhantes foram encontrados no musculo gastrocnemio. Os grupos TFC e TFA apresentaram significantes aumentos na quantidade total de proteina nos musculos plantares, sendo essa mais pronunciada no grupo TFA e positivamente correlaciona a hipertrofia muscular. Observamos aumento de forca nas patas traseiras nos grupos TCF e TAF. CONCLUSAO: A administracao de EA ou sua associacao ao treinamento aerobio nao aumenta a massa muscular e forca. Porem, a associacao ao treinamento de forca leva a maior hipertrofia muscular em fibras glicoliticas. Portanto, o tipo de treinamento fisico, recrutamento muscular e caracteristicas das fibras musculares, parecem ter importante impacto sobre as respostas anabolicas induzidas pelo EA

Association of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) gene polymorphisms and physical fitness levels with plasma nitrite concentrations and arterial blood pressure values in older adults

Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) gene polymorphisms are associated with reduced eNOS activity and nitric oxide (NO) production leading to an increase in blood pressure (BP). Regular exercise is the main strategy to minimize the deleterious effects of polymorphisms. However, due to the differences that physical exercise can be performed, some controversial results are found. Therefore it seems reasonable to evaluate the training status (TS). Thus, this study aimed to investigate the association of eNOS gene haplotypes and different levels of TS on nitrite concentrations (NO2-) and BP values in older adult. 424 elderly performed the following assessments: General Functional Fitness Index (GFFI) to estimate TS, systolic and diastolic blood pressure (SBP and DBP), blood collection for analysis of NO2- and g.-786T>C, intron 4b/a (VNTR) and 894G>T polymorphisms. Multivariate logistic regression showed that NO2- was influenced by GFFI and 4b/4a Intron 4. Regarding BP, GFFI influenced SBP and DBP, and just intron 4 was associated with variations in DBP. It can be observed that GFFI affected the NO2-, SBP and DBP independently of haplotypes. Therefore, maintenance of good level of TS can overcome the negative influence of genetics factors (intron 4) by increasing NO2- concentration and decreasing BP values.

Atuação do profissional de educação física no sistema único de saúde: revisão sistemática

Objective: To describe and analyze types of professional practice of physical educators in the Unified Health System (Sistema Unico de Saude – SUS). Methods: Systematic literature review carried out on Google Scholar and Scielo. Publications from 2005 to 2016 were selected using the following descriptors: Unified Health System, Exercise and Physical Education. Results: A total of 85 studies were found, but only 12 met the inclusion criteria and were included in this review. Few studies (n=4) address the professional practice of Physical Educators in the SUS, which is primarily targeted at older people and curative treatments. Conclusion: Considering that Physical Educators’ participation in the SUS is restricted to only some types of professional practice, there is a need to increase in a considerable way its comprehensiveness and spectrum so that they can intervene in different population groups and significantly contribute to health promotion.

Caracterização da variabilidade da frequência cardíaca em indivíduos com síndrome metabólica

Introducao: A variabilidade da frequencia cardiaca (VFC) tem sido considerada um mecanismo de modulacao do sistema nervoso autonomo. A diminuicao da VFC pode estar associada a sindrome metabolica (SM). Objetivo: Comparar a VFC e variaveis de saude em individuos com e sem SM. Metodos: Cento e dezenove participantes foram divididos em dois grupos: sem SM (SSM, n = 68) e com SM (CSM, n = 51). Foi avaliada a analise espectral da VFC em repouso, durante teste cardiopulmonar de exercicio (TCPE) e na recuperacao em bandas de baixa frequencia (LF = 0,04-0,15 Hz), alta frequencia (HF = 0,15-0,4 Hz) e razao LF/HF. Adicionalmente, a frequencia cardiaca (FC) de repouso (FCrep), FC maxima (FCmax), pressao arterial sistolica (PAS) e diastolica (PAD), glicemia, perfil lipidico, consumo de oxigenio pico (VO2pico) e composicao corporal foram avaliados. Resultados: A FCrep e o VO2pico nao apresentaram diferencas entre o CSM e o SSM (73,3 ± 9,1 vs. 70,1 ± 11,0 bpm) (26,8 ± 4,6 vs. 28,1 ± 6,6 ml.kg-1.min-1), respectivamente. A VFC foi similar entre os grupos nos diferentes momentos analisados. A glicemia (99,8 ± 22,5 vs. 87,6 ± 8,6 mg/dl) foi superior no CSM comparado ao SSM. Os valores de triglicerides (159,5 ± 68,8 vs. 89,2 ± 34,3 mg/dl) e VLDL-c (31,9 ± 13,8 vs. 17,8 ± 6,9 mg/dl) foram superiores no CSM comparado ao SSM. O HDL-c (40,7 ± 11,5 vs. 49,3 ± 9,8 mg/dl) foi menor no CSM comparado ao SSM. O IMC (33,1 ± 4,7 vs. 30,8 ± 3,8 Kg/m²) foi superior no CSM comparado ao SSM. A PAS (128,6 ± 12,9 vs. 119,5 ± 11,3 mmHg) e a PAD (77,2 ± 10,5 vs. 72,9 ± 8,1 mmHg) foram superiores no CSM comparado ao SSM, p < 0,05. Conclusao: Os resultados sugerem que a presenca de SM nao e suficiente para provocar alteracoes nos indices de VFC em repouso, durante teste cardiopulmonar de exercicio (TCPE) e na recuperacao quando os pacientes sao comparados a individuos sem a doenca.

Association between rs4730153 Gene SNP and Fasting Glucose, Triglyceride, HDL and Body Mass Index Levels Iin Overweight Brazilian Adults

Mailing Address: Gustavo Duarte Ferrari Faculdade de Ciência Farmacêuticas de Ribeirão Preto Av. Bandeirantes, 3900, Postal Code 14040-907. Monte Alegre, Ribeirão Preto, SP Brazil E-mail: gustavod.ferrari@gmail.com; gustavoduartef@yahoo.com.br Association between rs4730153 Gene SNP and Fasting Glucose, Triglyceride, HDL and Body Mass Index Levels Iin Overweight Brazilian Adults Gustado Duarte Ferrari, Jhennyfer Aline Lima Rodrigues, Igor Alexandre Fernandes, Carlos Roberto Bueno Júnior