Effects of concurrent training in the muscle sattelite cells of elderly

Orientador: Cláudia Regina CavaglieriTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação FísicaResumo: Muitos estudos tem demonstrado que o envelhecimento pode induzir o desenvolvimento da sarcopenia que é caracterizada pela diminuição da área de secção transversa do músculo (AST) e da produção de força muscular. Além disso, o envelhecimento pode também diminuir a capacidade cardiorespiratória. No intuito de diminuir ou reverter esses efeitos adversos, tem sido recomendado a realização do treinamento de força (TF) e do treinamento aeróbio (TA) na mesma unidade de tempo, chamado de treinamento concorrente (TC). Contudo, foi demonstrado que o TC pode induzir um fenômeno denominado de efeito da interferência. O efeito da interferência é caracterizado pelo menor desenvolvimento da hipertrofia e da força muscular comparado ao TF realizado de forma isolada. Dada a importância das células satélites (CS) musculares para o processo de hipertrofia muscular, alguns estudos tem verificado a participação dessas após o TF. Apesar do número de estudos que demonstraram a participação efetiva das CS no processo de hipertrofia após o TF, nenhum estudo demonstrou a resposta das CS após um período de TC, principalmente em idosos. Para elucidar essa questão, o objetivo do presente estudo foi comparar o número de CS e mionúcleos, bem como a resposta da expressão de genes como IGF-1 e miostatina envolvidos na ativação de CS, após 12 semanas de TC e TF em idosos. Vinte e quatro idosos saudáveis (idade 64±4 anos, peso 64±4 Kg, altura 1.64±0.11 m) previamente destreinados foram alocados de forma balanceada e aleatória em um dos três seguintes grupos: treinamento concorrente (TC, n=8, 4 homens e 4 mulheres), treinamento de força (TF, n=9, 5 homens e 4 mulheres) ou grupo controle (GC, n=7, 4 homens e 3 mulheres) e engajados num período de 12 semanas de intervenção. Antes e após as 12 semanas, todos os voluntários realizaram uma biopsia muscular na qual as CS e os mionúcleos foram detectados por imunofluorescência, e os genes detectados pela técnica Deep Sequence, testes de força muscular (1-RM) e de consumo máximo de oxigênio (VO2máx) e exame de imagem da coxa por ressonância magnética. Durante a intervenção, o grupo TF realizou o treinamento 2x por semana no equipamento Leg press 45° (4x10 com 70-80% de 1-RM e 60s de intervalo). Já o grupo TC realizou o mesmo TF e em outros dois dias realizou TA com uma intensidade que variou de 60-85% do VO2máx durante 40-50 minutos. O GC não realizou nenhum tipo de treinamento durante as 12 semanas. Após comparar os dados através do programa estatístico SAS utilizando um modelo misto de análise foi observado que o TF e o TC apresentaram aumento significante (P< 0.05) de força e hipertrofia muscular da coxa e do quadríceps em relação ao momento inicial, mas sem diferença entre grupos. Não houve nenhuma interação significante para o número de CS e de mionúcleos. Além disso, não houve nenhuma modificação significante para a expressão dos genes IGF-1, miostatina e MyoD. Para o gene PAX7 houve uma modificação significante em relação ao momento pré para o grupo TC. Conclui-se que 12 semanas de TC em idosos foram eficientes para aumentar força e hipertrofia muscular de maneira semelhante ao TF, porém tanto o TC quanto o TF não apresentaram aumento do número de CS ou mionúcleos, bem como não houve modificações na expressão gênica de IGF-1 e miostatina após um período de TC ou mesmo de TFAbstract: Several studies have been shown that aging may induce sarcopenia which is characterized for decreasing muscle cross sectional area (CSA) and capacity of force generation. Moreover, aging may induce a decrease of cardiorespiratory capacity. Thus, to reduce or reverse adverse effects of aging, some studies have suggested perform resistance training (RT) and endurance training (ET) in the same period of time, called concurrent training (CT). However, despite the benefits from CT, this kind of training is also associated with interference effect. The interference effect is characterized to show less hypertrophy and capacity of force generation after CT than RT alone. According that satellite cells (SC) are important to muscle hypertrophy, some studies have showed the SC response after RT. Although important to muscle hypertrophy after RT, there are no studies that investigated SC response after CT, especially in elderly. Thus, to provide some insight to this issue the main of this study was to compare the number of SC and myonuclei and the genic expression of IGF-1 and myostatin involved in SC activation, after 12 weeks of CT and RT in elderly. Twenty four healthy elderly subjects (64±4 years, 64±4 Kg, 1.64±0.11 m) with no experience in ET or TR six months before experimental period were balanced and were randomly allocated in one of the following groups: concurrent training (CT, n=8, 4 male and 4 female), resistance training (RT, n=9, 5 male e 4 females) or control group (GC, n=7, 4 male e 3 female) and after were engaged in 12 weeks of intervention. Before and after 12 weeks, all subjects underwent to one muscle biopsy which number of SC and myonuclei were detected by immunofluorescence and genic expression detected by Deep Sequence, strength test (1-RM), maximal oxygen uptake test (VO2max) and magnetic resonance imaging (MRI). The RT protocol was performed twice a week in the leg press 45° machine (4x10 with 70-80% of 1-RM and 60s of rest). The CT protocol was performed with same RT protocol followed by a 60-85% of VO2max during 40-50 min. The CG did not perform any exercise. After compare data using software SAS 9.0 and a mixed model, it was fond that CT and RT increase muscle hypertrophy and capacity of force generation significantly (P< 0.05) comparing with pre moment, but no differences were found between groups. No significant interaction was found to number of SC or to the number of myonuclei. Also, no significant modifications were found to genic expression of IGF-1, myostatin and MyoD. There was a significant change to PAX7 gene expression after CT. In summary, 12 weeks of CT in elderly weas able to increase muscle strength and hypertrophy similar to RT, however neither CT nor RT showed increase number of SC or myonuclei. Furthermore, there were no modifications to genic expression of IGF-1 or myostatin after CT or RTDoutoradoAtividade Fisica AdaptadaDoutor em Educação Física2012/09709-0FAPES