Efeitos do envelhecimento e do treinamento de força sobre a morfologia e vias de sinalização de atrofia e hipertrofia nos músculos gastrocnêmio e sóleo em ratos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação Física, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, 2015.Introdução: A sarcopenia é associada ao declínio progressivo de massa muscular, força e qualidade de contração, como resultado da diminuição da síntese e aumento da degradação de mioproteínas durante o envelhecimento biológico. O Treinamento de Força (TF) é indicado para minimizar os efeitos deletérios inerentes ao envelhecimento, como a sarcopenia, promovendo mudanças intracelulares que levam a hipertrofia, aumento de força e função muscular. O conhecimento das alterações moleculares após o TF em um modelo de envelhecimento é pouco estudado. Objetivo: Avaliar os efeitos do TF, sobre a expressão de mRNA e fatores relacionados com a atrofia e hipertrofia e na AST das fibras musculares dos músculos gastrocnêmio e sóleo em ratos idosos. Metodologia: Vinte e quatro Rattus Norvegicus foram divididos em 4 grupos: jovem sedentário (J), jovem treinado (JT), senil sedentário (S) e senil treinado (ST). Durante 12 semanas os ratos foram treinados no protocolo de TF de subida de escada vertical com pesos anexados à cauda. As sessões de treinamento consistiram em quatro subidas na escada com 65, 85, 95 e 100% da capacidade máxima de carregamento do rato, conforme determinado na sessão anterior. Após 48 horas, os músculos gastrocnêmio e sóleo foram extraídos e divididos para análise de PCR em Tempo Real e AST. Resultados: O envelhecimento aumentou as citocinas inflamatórias como TNFα em ambos os músculos, porém sem modificação do TWEAK no gastrocnêmio. Os atrogenes e miostatina também aumentaram (p<0,05). O eixo IGF-1/mTOR/p70S6K-1 foi reduzido no musculo gastrocnêmio (p < 0,05). Para o sóleo não houve diferença. No músculo gastrocnêmio o Fn14 aumentou (p<0,05) e no sóleo houve redução (p<0,05). MyoD aumentou no gastrocnêmio (p<0,05) e no sóleo não apresentou diferença. Para as citocinas TNFα e TWEAK houve aumento no músculo gastrocnêmio (p<0,05) e no sóleo não houve diferença modulados pelo TF. O eixo IGF-1/mTOR/p70S6K e o MyoD no gastrocnêmio e sóleo aumentou (p<0,05). Nós observamos redução na AST para ambos os músculos no envelhecimento (p<0,05), porém no TF houve um aumento da AST (p<0,05). Conclusão: O TF minimizou a redução da AST por meio do aumento dos níveis de mRNA relacionados a fatores de síntese proteica, redução de atrogenes e citocinas nos músculos gastrocnêmio e sóleo em ratos idosos. As alterações no tamanho das fibras musculares, a modulação das vias de síntese e degradação nos músculos estudados, demonstraram a importância do TF como estratégia para reduzir os efeitos deletérios inerentes ao envelhecimento biológico.Background: Sarcopenia is associated with a progressive decline in muscle mass, strength and quality of contraction as a result of decreased synthesis and increased myoprotein degradation during biological aging. Strength training (ST) has been indicated to minimize the deleterious effects inherent to aging, such as sarcopenia, promoting intracellular changes that lead to hypertrophy, increasing strength and function. Knowledge of molecular changes after ST in an aging model has been little studied. Purpose: This study aimed to evaluate the effects of ST in mRNA levels of factors related to atrophy and hypertrophy and cross sectional area (CSA) of the muscle fibers in the gastrocnemius and soleus muscles in aged rats. Methods: Twenty-four Wistar rats divided into 4 groups: young sedentary (YS), young trained (YT), old sedentary (OS) and old trained (OT). For 12 weeks, the mice were trained using a ST protocol consisting of a vertical ladder climb with weights attached to the tail. Training sessions consisted of four climbs on the ladder with 65, 85, 95 and 100% of the maximum rat loading capacity as determined in the previous session. After 48 hours, the gastrocnemius and soleus muscles were extracted and separated for Real-Time PCR analysis and CSA measurement. Results: Aging increased inflammatory cytokines such as TNFα in both muscles, but without modifying TWEAK in the gastrocnemius. Atrogenes and Myostatin also increased (p <0.05). The IGF-1 / mTOR / p70S6K-1 axis was reduced in the gastrocnemius muscle (p <0.05). However, for the soleus no difference was observed. In the gastrocnemius muscle Fn14 increased (p <0.05) and the soleus was reduced (p <0.05). MyoD increased in the gastrocnemius (p <0.05) yet the soleus presented no difference. For the TNFα and TWEAK cytokines there was an increase in the gastrocnemius muscle (p <0.05), yet in the soleus no difference was observed after ST. The IGF-1 / mTOR / p70S6K-1 axis and MyoD increased in the gastrocnemius and soleus (p <0.05). We observed a reduction in CSA for both muscles in aging (p <0.05), however, there was an increase in CSA after ST (p