Orientadores: Everardo Magalhães Carneiro, Camila Aparecida Machado de Oliveira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Neste trabalho investigamos os efeitos do treinamento físico aeróbio de longa duração, associado ou não com a suplementação de leucina, sobre o metabolismo protéico e glicídico em músculo soleus de camundongos Swiss. Para isso, parte dos camundongos (T) realizou protocolo de 12 semanas de...

Resumo: Neste trabalho investigamos os efeitos do treinamento físico aeróbio de longa duração, associado ou não com a suplementação de leucina, sobre o metabolismo protéico e glicídico em músculo soleus de camundongos Swiss. Para isso, parte dos camundongos (T) realizou protocolo de 12 semanas de exercício de natação, com 1h de duração, 5 dias/semana, sem sobrecarga, e a outra parte permaneceu sedentária (C). Metade dos animais dos grupos C e T foram suplementados com leucina (1,5%) na água para beber (grupos CL e TL, respectivamente) ao longo do experimento. Os dados foram analisados pela ANOVA Two-Way (variáveis exercício e suplementação com leucina) e o teste post hoc de Newman-Keus foi empregado nos casos de interação das variáveis. Foi adotado um valor de p<0,05 como estatisticamente significativo. Resultados: A área abaixo da curva glicêmica durante o teste de tolerância à glicose foi maior nos grupos suplementados com leucina (CL e TL). Já a sensibilidade à insulina, estimada pelo kITT, foi maior por efeito do exercício. A fosforilação da AS160, etapa distal da cascata de sinalização que leva a captação de glicose no músculo, foi maior no grupo T em relação aos demais tanto na condição basal quanto estimulada com insulina, provavelmente via AMPK, cuja fosforilação foi maior por efeito do exercício em ambas as condições, mas diminuída por efeito da suplementação com leucina após estimulação com insulina. A fosforilação da Akt não foi afetada pelo exercício, mas foi menor no grupo CL em relação aos demais. Apesar do maior peso do músculo soleus por efeito do exercício, a síntese protéica não diferiu entre os grupos, mesmo com a maior fosforilação da mTOR na condição basal no grupo CL, e a redução por efeito do exercício após estimulação com insulina. A degradação protéica no referido músculo, contudo, foi reduzida por efeito do exercício. A expressão gênica de isoformas específicas de E2 e E3 ligases, integrantes da via proteolítica ubiquitina-proteossoma, também foi menor por efeito do exercício. Todos os indicadores de resposta ao treinamento aeróbio foram aumentados por efeito do exercício: tempo até a exaustão em teste de esforço, oconsumo máximo de oxigênio e atividade da enzima citrato sintase. Alguns destes indicadores também sofreram interferência da suplementação. Concluímos que a suplementação com leucina pode prejudicar a homeostase glicêmica e reduzir os efeitos positivos do exercício sobre a sinalização insulínica. O exercício aumentou o peso do músculo soleus ao diminuir a degradação protéica por inibição da via proteolítica ubiquitina-proteossomo, enquanto a síntese protéica não foi afetada por nenhum tratamento (exercício ou suplementação com leucina)

Abstract: We investigated the effects of chronic physical training, associated or not with leucine supplementation, on protein and glucose metabolism in soleus muscle of Swiss mice. Half of the mice (T) performed a 12 weeks protocol of swimming exercise, 1h/day, 5 days/week, bearing no overload, and...

Abstract: We investigated the effects of chronic physical training, associated or not with leucine supplementation, on protein and glucose metabolism in soleus muscle of Swiss mice. Half of the mice (T) performed a 12 weeks protocol of swimming exercise, 1h/day, 5 days/week, bearing no overload, and the other half remained sedentary (C). Additionally, half of the C and T mice were supplemented with leucine (1,5%) into the drinking water (groups CL and TL, respectively) throughout the experiment. Data were analysed by Two-Way ANOVA (variables exercise and leucine supplementation) and the Newman-Keus post hoc test was used in the cases of interaction between the variables. A p<0,05 was considered statistically significant. Results: The area under glucose curve during glucose tolerance test was increased in the leucine supplemented groups (CL and TL). Insulin sensitivity, estimated by kITT, was higher as an effect of exercise. AS160 phosphorylation, a distal step in the signaling pathway which leads to muscle glucose uptake, was increased in the T group compared to the others in both basal and insulin-stimulated condition, probably via AMPK, whose phosphorylation was increased by exercise in both conditions, but it was reduced by an effect of leucine supplementation following insulin stimulation. Akt phosphorylation was not affected by exercise, but it was reduced in the CL group compared to the other groups. Despite the increased weight of soleus muscle caused by an effect of exercise, protein synthesis was similar among the groups, even with the increased mTOR phosphorylation at the basal condition in the CL group, and the reduction caused by exercise following insulin stimulation. Protein degradation in the soleus muscle was reduced by an effect of exercise. Gene expression of specific isoforms of E2 and E3 ligases, members of the ubiquitin-proteosome proteolytic pathway, was also reduced by an effect of exercise. All the indicators of response to aerobic training were increased by exercise: time to exhaustion in the effort test, maximal oxygen uptake and citrate synthase enzyme activity. Some of these indicators were also affected by leucine supplementation. We conclude that leucine supplementation may impair glucose homeostasis and reduce the positive effects of exercise on insulin signaling. Exercise increased soleus muscle weight by reducing protein degradation via an inhibition of the ubiquitin-proteasome proteolytic pathway, whereas protein synthesis was not affected by either of the treatments (exercise or leucine supplementation)