O músculo esquelético é um tecido muito importante para a saúde, e seu desequilíbrio está relacionado com diversas doenças. Existe um grande interesse na identificação e caracterização dos agentes/mecanismos responsáveis pelo controle das vias anabólicas/catabólicas da massa muscular que contribuem para a manutenção da homeostase do músculo esquelético. A atrofia muscular é caracterizada pela perda de massa muscular, levando a redução de capacidade funcional. Dada à importância deste tecido na locomoção e muitas outras funções fisiológicas do organismo, o processo de atrofia pode inferir ao indivíduo o aumento da morbidade e perda de sua qualidade de vida, tornando assim, de grande importância a compreensão dos processos moleculares envolvidos. Neste trabalho exploramos a capacidade da suplementação de leucina em proteger a massa muscular durante a atrofia induzida por imobilização, através da inibição de vias catabólicas. A leucina é um alvo atraente, uma vez que é considerado um aminoácido anti-atrófico capaz de regular as vias intracelulares envolvidas na síntese e degradação das proteínas, desta forma, abordamos se o efeito anti-atrófico da leucina envolve modulação do eixo GSK3-β/β-Catenina. Ratos Wistar, suplementados com leucina, tiveram sua pata posterior esquerda imobilizada com o músculo sóleo em posição encurtada. Em seguida, o músculo sóleo foi removido, pesado e processado para avaliar a expressão de genes e proteínas por qPCR e Western blot, respectivamente. Além disso, secções transversais musculares foram utilizadas em ensaios de imunofluorescência para análise de localização celular. Após 1 dia de imobilização, foi observado a ativação de GSK3-β no músculo sóleo, e a suplementação de leucina foi capaz de bloquear esse efeito. Embora os níveis proteicos de β-Catenina tenham sido inalterados pela imobilização ou pela suplementação de leucina, a análise de localização celular, mostrou uma diminuição nuclear da β-Catenina causada pela imobilização, porém, a suplementação de leucina foi capaz de aumentar os níveis de β-Catenina no núcleo. A análise Confocal confirmou a translocação nuclear de β-Catenina, durante a suplementação de leucina. Também analisamos os níveis de expressão de NF-κB por ser potencialmente regulado por β-Catenina, no entanto, não foram observadas alterações nos níveis desta proteína entre os grupos. Assim, este estudo revela β-Catenina como uma nova molécula chave envolvida nos efeitos anti-atróficos da leucina. / Skeletal muscle is a very important tissue for health, and its depletion predicts the prognosis of several diseases. There is great interest in the identification and characterization of the agents/mechanisms responsible for the control of muscle mass through anabolic/catabolic pathways that contribute to maintenance of skeletal muscle homeostasis. Muscle atrophy is characterized by loss of muscle mass, leading to a reduction in functional capacity. Due the importance of this tissue in locomotion and many other physiological organism functions, the process of atrophy can infer to the individual the increase of the morbidity and loss of his quality of life, thus making of great importance to the understanding the molecular processes involved. In this work, leucine supplementation is sought to protect muscle mass during atrophy induced by immobilization through the inhibition of catabolic pathways. Leucine is an attractive target, since it is considered an anti-atrophic amino acid capable of regulating intracellular pathways involved in the synthesis and degradation of proteins. Therefore, we approached whether the anti-atrophic effect of leucine involves modulation of the GSK3-β/β-Catenin. Male Wistar rats, supplemented with leucine, had their left hind limb immobilized with the soleus muscle in a shortened position. Thereafter, the soleus muscle was removed, weighed and processed to evaluate an expression of genes and proteins by qPCR and Western blot, respectively. In addition, muscle cross-sections were performed in immunofluorescence assays for cell localization analysis. After 1 day of immobilization, activated GSK3-β in the soleus muscle was observed, and leucine supplementation was able to block this effect. Although protein levels of β-Catenin were unchanged by immobilization or by leucine supplementation, cell localization analysis showed a nuclear decrease of β-Catenin caused by immobilization, however, leucine supplementation was able to increase levels of β-Catenin in the nucleus. Confocal analysis confirmed nuclear translocation of β-Catenin during leucine supplementation. We also analyzed the expression levels of NF-B by being potentially regulated by β-Catenin, however, no changes were observed in NF-κB protein levels between the groups. Thus, this study reveals β-Catenin as a new key molecule involved in the anti-atrophic effects of leucine.

Após a realização de uma sessão de treinamento (ST) é comum a ocorrência do fenômeno denominado dano muscular induzido pelo exercício (DMIE), que se caracteriza por prejuizos a estrutura da fibra muscular, com ruptura de alguns sarcômeros, desordem miofibrilar e alargamento das linhas Z. Ainda em consequência ao DMIE, surgem alguns sintomas que são utilizados como marcadores indiretos: dor muscular de início tardio (DMIT), redução na produção de força, aumento de enzimas e proteínas na corrente sanguínea e inchaço. O presente estudo examinou os efeitos da suplementação nutricional a fim de minimizar os efeitos deletérios do DMIE em 3 experimentos. No 1° estudo, 36 indivíduos inexperientes em treinamento de força (TF) foram suplementados com: placebo (PLA, n=12, 50mg·kg-1 de carboidrato); leucina (LEU) baixa dose (LBD, n=12, 50mg·kg-1 de LEU + 50mg·kg-1 de carboidrato) e LEU alta dose (LAD, n=12, 250mg·kg-1 de LEU + 50mg·kg-1 de carboidrato) por 6 dias antecedentes a sessão de treinamento (ST), e nos 3 dias seguintes. Foi observada redução significante, p<0.05, na dor muscular de início tardio (DMIT) do peitoral por palpação, e alongamento nos momentos 48h, e 72h após a ST no grupo LBD comparado ao PLA. A redução no teste de 1 repetição máxima (1RM) apresentou significância no grupo PLA em todos momentos após ST. O aumento na atividade da creatina quinase (CK) foi significante no grupo PLA comparado ao LAD em 24h, 48h e 72h após a ST, enquanto o aumento da concentração de mioglobina (Mb) foi significante no grupo PLA comparado ao grupo LBD e LAD em 24h, 48h e 72h após a ST. O 2° estudo contou com a participação de 28 indivíduos com até 6 meses de experiência em TF. Os sujeitos foram suplementados com 3g de &beta;-hidroxi-&beta;-metilbutirato (HM) por 14 dias (H14, n=07); 7 dias (H07, n=07) e placebo por 14 dias (P14) ou 7 dias (P07, n=07) antecedentes a ST, e nos 3 dias seguintes. O aumento da DMIT por palpação e alongamento foi significante no grupo P14 comparado ao H14 em 24h (apenas alongamento), 48h e 72h após ST, ainda no momento 72h o grupo P07 era superior ao H07. A redução no teste de 1RM ocorreu nos 4 grupos imediatamente após, foi mantida em 24h após a ST nos grupos H14, H07 e P07, sem diferenças entre os grupos. O aumento na concentração de Mb foi significante no grupo P14 comparado ao grupo H14. No 3° estudo, 24 indivíduos experientes em TF foram suplementados com 7g de arginina (ARG, n=12) ou placebo (PLA, n=12, 7g carboidrato) 30 minutos pré-ST. O grupo PLA apresentou aumento significante na DMIT por palpação em 24h comparado ao grupo ARG. A redução no teste de 1RM alcançou significância apenas em 24h após a ST no grupo PLA, mas sem diferença entre os grupos. Os resultados do presente estudo permitem concluir que a suplementação nutricional implementada atenuou o comportamento de alguns marcadores indiretos DMIE, com maior efeito para a DMIT e parametros bioquímicos / After performing a training session (TS) is common the occurrence of the phenomenon called muscle damage induced by exercise (DMIE), which is characterized by damage to muscle fiber structure, breaking some sarcomeres, myofibrillar disorder and extension lines Z. As a consequence of DMIE, there are some symptoms that are measured as indirect markers: delayed onset muscle soreness (DOMS), reduction in strength production, increase of enzymes and proteins in the bloodstream, and swelling. The effect of nutritional interventions to minimize deleterious responses associated with exercise-induced muscle damage (EIMD) were investigated in 3 experiments. In study 1, 36 inexperienced subjects in resistance training (RT) were supplemented for 6 days prior to the training session (TS), and in the following 3 days with: placebo (PLA, n=12, 50mg·kg-1 of carbohydrate); leucine (LEU) low dose (LLD, n=12, 250mg·kg-1 LEU + 50mg·kg-1 + carbohydrate) and LEU high dose (LHD, n=12, 250mg·kg-1 LEU + 50mg·kg-1 + carbohydrate). There was a significant reduction (p <0.05) in delayed onset muscle soreness (DOMS), of the chest by palpation and stretching at 48h, after TS in the LLD group compared to PLA. A significant reduction in the one repetition maximum (1RM) test was observed in the PLA group at all times after TS. The increase in creatine kinase (CK) activity was significant in the PLA group compared to the LHD in 24h, 48h and 72h after TS, while the increase in myoglobin concentration (Mb) was significant in the PLA group compared to the LLD and LHD group in 24h, 48h, and 72h after TS. In study 2, 28 subjects with up to 6 months of RT experience were supplemented with 3g of &beta;-hydroxy-&beta;-methylbutyrate (HM&beta;) for 14 days (H14, n=7); for 7 days (H07, n=7), and placebo for 14 days (P14, n=7) or 7 days (P07, n=7) antecedent to ST, and in the next 3 days. The increase in DOMS by palpation and stretching was significant in the P14 group compared to H14 in 24h (stretching only), 48h and 72h after TS, yet at 72h the P07 group was higher than H07. The reduction in the 1RM test occurred in the 4 groups immediately after and maintained within 24h after TS in groups H14, H07 and P07, and there was no difference between groups. The increase in Mb concentration was significant in the P14 group compared to the H14 group. In study 3, 24 resistance-trained subjects were supplemented with 7g of arginine (ARG, n=12) or placebo (PLA, n=12, 7g of carbohydrate) 30 minutes pre- TS. The PLA group presented a significant increase in DOMS by palpation in 24h compared to the ARG group, and a significant reduction in the 1RM test only in 24h after ST in the PLA group, but without a significant difference between groups. The results of the present study suggest that the responses of indirect markers associated with EIMD were attenuated by nutritional interventions, with greater effect for DOMS and biochemical parameters

Investigou-se os efeitos da L-glutamina (1g/kg de massa corpórea) em camundongos jejuados por 24 horas. A L-glutamina atenuou a perda de massa muscular e a diminuição da área das fibras musculares esqueléticas causadas pelo jejum via Akt-mTOR. No sóleo, a L-glutamina estimulou a Akt (início da via), e no EDL ativou a S6 (final da via). Investigou-se também os efeitos da L-glutamina em miotubos (C2C12) cultivados por 48 horas. A diminuição de L-glutamina no meio (de 2 para zero mM) causou balanço proteico negativo e aumento do conteúdo dos aminoácidos livres, exceto dos produtos da glutaminólise, indicando estimulação de proteólise. O aumento de L-glutamina no meio (de 2 para 8 e 16 mM) não alterou o conteúdo intracelular de proteínas e dos aminoácidos livres. Na presença de 2 mM de glutamina no meio, a insulina teve efeito positivo no balanço proteico via Akt/mTOR/S6K, estimulando a S6K. Na ausência de glutamina, houve maior fosforilação de eIF2&alpha; estimulada por dexametasona e portanto menor síntese proteica. / We investigated the effects of L-glutamine (1g/kg of body mass) on 24 h fasted mice. L-Glutamine attenuated the loss of muscle mass and the reduction of the skeletal muscle fibers area caused by fasting. This attenuation occurred via Akt-mTOR, however, glutamine stimulated Akt (upstream) in the soleus, whereas it activated S6 (dowstream) in EDL. The effects of L-glutamine on myotubes (C2C12) cultured for 48 hours were also examined. The reduction of L-glutamine in the medium (from 2 to zero mM) decreased protein content and increased contents of all amino acids, except products of glutaminolysis, indicating stimulation of proteolysis. The increased L-glutamine levels in the medium (from 2 to 8 and 16 mM) did not change the intracellular contents of protein and free amino acids. In the presence of 2 mM glutamine, insulin had a positive effect on total protein content through Akt/mTOR/S6K pathway, stimulating S6K. In turn, in the absence of L-glutamine, there was increased eIF2&alpha; phosphorylation stimulated by dexamethasone and thus less protein synthesis.