Saúde

Novos insights sobre como os músculos mudam durante o treinamento de resistência
Quanto mais exercitamos a nossa resistência, mais em forma nos tornamos – e os nossos músculos também. Eles se adaptam à carga e conseguem ter um desempenho melhor por um longo período de tempo. Uma equipe de pesquisa da Universidade de Basileia...
Por Katrin Bühler - 12/09/2023


Os músculos adaptam-se ao treino de resistência, tornando-se assim mais eficientes e resistentes. Crédito: Pixabay

Quanto mais exercitamos a nossa resistência, mais em forma nos tornamos – e os nossos músculos também. Eles se adaptam à carga e conseguem ter um desempenho melhor por um longo período de tempo. Uma equipe de pesquisa da Universidade de Basileia descobriu agora novos insights sobre essas adaptações musculares por meio de experimentos realizados em ratos.

O treinamento de resistência é benéfico. Os treinos regulares não só melhoram a aptidão física e o bem-estar, mas também desencadeiam uma profunda remodelação muscular. Isto reflete-se nos efeitos típicos do treino: os músculos fadigam-se menos rapidamente, fornecem mais energia e utilizam o oxigénio de forma mais eficiente.

“A adaptação dos músculos à atividade física é um fenômeno bem conhecido”, diz o Prof. Christoph Handschin, que há muito pesquisa biologia muscular no Biozentrum da Universidade de Basileia. “Queríamos entender o que exatamente acontece no músculo durante o treinamento físico ”. Ele e sua equipe publicaram agora novos insights na Nature Metabolism .

O estado de treinamento é refletido nos genes

No presente estudo, a equipe de Handschin comparou músculos de ratos não treinados com os de ratos treinados e investigou como a expressão genética muda em resposta aos exercícios. “Como o treinamento de resistência induz uma remodelação muscular substancial, presumimos que as adaptações se refletiriam na expressão genética ”, diz a primeira autora, Regula Furrer.

"No entanto, em contraste com nossas expectativas, a expressão de relativamente poucos, cerca de 250 genes , foi alterada em músculos treinados em repouso em comparação com músculos não treinados em repouso. Surpreendentemente, cerca de 1.800 a 2.500 genes foram regulados após uma sessão aguda de exercício. Quantos e quais a resposta dos genes depende em grande parte do estado de treinamento."

Os músculos respondem de maneira diferente ao estresse físico

Em músculos não treinados, por exemplo, o treino de resistência ativa genes inflamatórios, desencadeados por pequenas lesões que causam o que conhecemos como dor muscular.

"Não pudemos observar isso em ratos treinados; em vez disso, os genes que protegem o músculo são mais ativos. Assim, os músculos treinados respondem de forma completamente diferente ao estresse do exercício", explica Furrer. “Eles são mais eficientes e resilientes – em suma, conseguem lidar melhor com a carga física.”

Padrão epigenético molda a aptidão muscular

A questão é: como é possível que os músculos respondam de forma tão diferente ao exercício de resistência dependendo do seu estado de treino? Os cientistas encontraram uma resposta na epigenética.

Os genes são ativados ou desativados pelas chamadas modificações epigenéticas, marcas químicas no genoma. “Foi surpreendente que o padrão epigenético entre músculos não treinados e treinados seja totalmente diferente e que muitas dessas modificações ocorram em genes-chave que controlam a expressão de vários outros genes”, enfatiza Furrer. Consequentemente, o exercício ativa um programa completamente diferente nos músculos treinados em comparação aos não treinados.

Esta informação epigenética determina como o músculo responde ao treinamento. "O treino de resistência crónico altera o padrão epigenético do músculo, tanto a curto como a longo prazo. Parece que os músculos treinados estão preparados para treinos prolongados devido ao seu padrão epigenético. Eles respondem muito mais rapidamente e trabalham com mais eficiência", resume Handschin. “A cada sessão de treino , a resistência muscular aumenta.”

Um baixo número de genes diferencialmente expressos (DEGs) define um músculo WT
treinado. a , Todos os clusters de anotação funcional de proteínas reguladas para cima
(laranja) e reguladas negativamente (azul) em músculos treinados com uma pontuação de
enriquecimento> 2. ROS, espécies reativas de oxigênio. b , Exemplos de proteínas envolvidas
na resposta ao estresse em músculos sedentários não treinados (cinza claro) e não
perturbados (cinza escuro) (os box plots exibem a mediana e os percentis 25 a 75 e os
bigodes indicam os valores mínimo e máximo). c , Número de genes expressos
diferencialmente em músculos treinados não perturbados (ponto de corte: FDR < 0,05; log 2
(FC) ± 0,6). d, Todos os agrupamentos de anotação funcional de genes regulados para cima
(laranja) e negativamente (azul) em músculos treinados com uma pontuação de
enriquecimento> 2. e , Motivos de fatores de transcrição da ISMARA que estão entre aqueles
com maior e menor atividade. UA, unidades arbitrárias. f , Número de genes após um
período agudo de exercício de exaustão que são regulados para cima (laranja) e para baixo
(azul). g , Diagrama de Venn de todos os genes que são alterados no músculo treinado não
perturbado (o laranja é regulado positivamente e o azul é regulado negativamente) e
aqueles que são regulados após uma sessão aguda de exercício máximo (cor clara, linha
tracejada). h, Mapa de calor de todos os genes expressos diferencialmente em músculos
treinados imperturbados para visualizar a sobreposição com genes regulados de forma
aguda usando agrupamento hierárquico de distância euclidiana para linhas. Os dados são de
cinco réplicas biológicas e representam média ± sem (salvo indicação em contrário). As
estatísticas dos dados proteômicos foram realizadas usando estatísticas t empíricas
moderadas por Bayes, conforme implementadas no pacote R / Bioconductor limma e para
dados de RNA-seq com o software CLC Genomics Workbench. Os valores P exatos dos dados
proteômicos e os escores z dos dados ISMARA são exibidos em Dados de origem. O asterisco
indica diferença para o controle (Ctrl; condição pré-exercício) se não for indicado de outra
forma: in b , * P<0,05, em e , * pontuação z > 1,96 (Dados Estendidos Fig. 1 e Tabelas
Suplementares 1–4). Crédito: Nature Metabolism (2023). DOI: 10.1038/s42255-023-00891-y

Do rato ao humano

Os pesquisadores revelaram como os músculos se adaptam ao treinamento regular de resistência ao longo do tempo em ratos. O próximo passo é descobrir se esses resultados também podem ser transferidos para humanos. Nos desportos competitivos , biomarcadores que reflectem o progresso do treino podem ser utilizados para melhorar a eficiência do treino.

Mais importante ainda, “compreender como funciona um músculo saudável permite-nos compreender o que corre mal nas doenças”, diz Handschin. Isto é crucial para desbloquear caminhos inovadores para o tratamento da perda muscular relacionada com a idade ou doenças.


Mais informações: Regula Furrer et al, Controle molecular da adaptação ao treinamento de resistência no músculo esquelético de camundongos machos, Nature Metabolism (2023). DOI: 10.1038/s42255-023-00891-y

Informações da revista: Nature Metabolism  

 

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