Genes relacionados ao crescimento e regeneração muscular
O crescimento e a regeneração do tecido muscular podem ser alcançados aumentando a expressão de genes que têm uma ação estimulante, como o fator de crescimento de insulina (IGF-1) semelhante, e inibindo genes que geralmente atuam como repressores de processos de crescimento, por exemplo miostatina.
IGF-1 muscular (mIGF-1) : A isoforma muscular específica de fator de crescimento de insulina similar (mIGF-1) desempenha um papel muito importante na regeneração muscular. O gene IGF-1 tem a tarefa de reparar o músculo, quando, durante o exercício, sofre trauma microscópico.
Miostatina : A miostatina é uma proteína descoberta em 1997 durante os estudos de diferenciação celular e proliferação. Para entender qual era a sua real função, os camundongos foram pareados nos quais o gene que codifica a miostatina foi inibido.
A descendência homozigótica (transportadora de ambos os genes mutados) apresentou um desenvolvimento muscular superior em comparação com os camundongos heterozigotos (portadores de apenas um gene mutante) e os normais. O tamanho do corpo era 30% maior, o músculo parecia hipertrófico e o peso era 2 ou 3 vezes maior que as cobaias naturais. Subsequentemente, a análise histológica mostrou um aumento tanto no tamanho das células musculares individuais (hipertrofia) quanto no seu número (hiperplasia). Ao mesmo tempo, houve uma leve diminuição no tecido adiposo, enquanto a fertilidade e a duração da vida permaneceram praticamente inalteradas.
Em 2004, ao estudar uma criança alemã de 5 anos com um desenvolvimento anormal de força e massa muscular, a presença de uma mutação no gene que codifica a miostatina foi identificada pela primeira vez em humanos. A influência na expressão fenotípica foi idêntica à observada em camundongos de laboratório e nas raças bovinas estudadas, tanto que a força muscular da criança foi semelhante ou até maior que a de um adulto. Um aspecto muito interessante é que a mãe da criança, de quem ele herdou um dos dois alelos mutantes, era um corredor profissional e que alguns de seus ancestrais são lembrados precisamente por sua força extraordinária.
A miostatina é uma proteína que interage com o desenvolvimento muscular, inibindo-a; É principalmente produzido por células musculares esqueléticas e sua ação é regulada pela presença de um inibidor chamado folistatina. Quanto maior o nível de folistatina, menores serão os níveis de miostatina, maior será o desenvolvimento muscular. Parece que a folistatina é capaz de interagir com as células satélites, estimulando a proliferação de novas células musculares (hiperplasia). Normalmente, o aumento da massa muscular é devido ao único aumento no tamanho das células (hipertrofia), enquanto uma leve hiperplasia pode ocorrer apenas em casos especiais (lesões musculares).
Recentemente, a abordagem de inibição da miostatina no tratamento de patologias distróficas musculares em modelos animais tem atraído interesse particular; ambas as injeções intraperitoneais de um inibidor da miostatina e deleções específicas do gene da miostatina foram realizadas, resultando em uma melhora da patologia distrófica muscular. A pesquisa atual está focando no estudo e desenvolvimento desses potenciais, mas ainda existem muitas hipóteses e poucas certezas. Estudos sobre o papel da miostatina no corpo humano são poucos, muitas vezes discordantes, e ainda aguardam confirmação. De fato, o crescimento muscular é o resultado de um equilíbrio sutil entre fatores anabólicos e catabólicos, e um único hormônio, um gene ou uma substância específica não é suficiente para influenciá-lo significativamente. Para confirmar isso, há estudos na literatura que mostram que não há diferenças importantes na quantidade de massa muscular entre indivíduos normais e outros com deficiência de miostatina.
Hormônio de crescimento (somatotropina - GH): hormônio GH ou somatotrópico é uma proteína (um peptídeo linear composto de 191 aminoácidos) produzida pelas células somatotrópicas da pituitária anterior. Tem descarga pulsátil, com picos mais frequentes e mais largos nas primeiras horas de sono.
A atividade esportiva é um forte estímulo para a secreção do hormônio do crescimento. Durante os exercícios de longo prazo, o pico secretório é observado entre 25 e 60 minutos, enquanto no caso de estresses anaeróbicos esse pico é registrado entre o final do 5º e o 15º minuto de recuperação.
Com o mesmo esforço físico, a secreção de GH é maior:
- nas mulheres em comparação com os homens
- em jovens em comparação com idosos
- em sedentários versus treinados
A secreção de GH no exercício físico é influenciada por:
- INTENSIDADE '
Uma resposta significativa do GH ao exercício físico já é observada em exercícios de baixa intensidade (50% do VO2max) e se torna máxima em torno do limiar anaeróbio (70% do VO2max). Um aumento adicional na intensidade não causa nenhum aumento significativo no pico secretório. A maior resposta do GH ao comprometimento físico é observada no decorrer de exercícios com grande demanda de glicólise anaeróbica e com produção massiva de lactato (por exemplo, musculação). A secreção de GH é inversamente proporcional ao período de recuperação e diretamente proporcional à duração do exercício.
- FORMAÇÃO
A resposta do GH ao exercício está inversamente relacionada ao grau de treinamento. Na mesma intensidade de exercício, um indivíduo treinado produz muito menos GH do que um sujeito descondicionado, uma vez que a lactidemia (participação do lactato na circulação) é menor.
Os efeitos do GH são parcialmente diretos, como o efeito diabetogênico e lipolítico, e parcialmente mediados por fatores de insulina semelhantes: Fator de Crescimento da Insulina (IGF-1, IGF-2).
- TEMPERATURA
A resposta na secreção de GH à mudança de temperatura ambiental é diretamente proporcional à diminuição da temperatura.
O eixo GH-IGF atua fisiologicamente no metabolismo glicólico, determinando a hiperglicemia; no metabolismo protico, aumentando a absoro celular de aminoidos e acelerando a transcrio e traduo de ARNm, favorecendo assim o anabolismo proteico e o desenvolvimento de massas musculares; finalmente também atua no metabolismo lipídico, determinando a lipólise com aumento de ácidos graxos livres e corpos cetônicos.
Os efeitos colaterais associados à administração de altas quantidades de GH são muitos: miopatia, neuropatias periféricas, retenção de líquidos, edema, síndrome do túnel do carpo, artralgia, parestesia, ginecomastia, hipertensão intracraniana benigna com papiledema e cefaléia, pancreatite aguda, intolerância à glicose, o plasma aumenta em colesterol e triglicerídeos, doenças arterio-coronarianas, cardiomegalia e cardiomiopatia. Os efeitos musculoesqueléticos e cardíacos associados à administração de GH podem ser irreversíveis, muitas vezes mesmo após a retirada do hormônio. Também é importante lembrar que o GH pode induzir a formação de neoplasia, especialmente no cólon, pele e sangue.
Estratégias para a detecção de doping genético
A inclusão do doping genético pela Agência Mundial Antidoping (AMA) na lista de substâncias e métodos proibidos foi seguida pela dificuldade de desenvolver métodos para detectá-lo, já que tanto o transgene quanto a proteína expressa seriam muito provavelmente indistinguível de suas contrapartes endógenas.
A amostra ideal para detectar o doping genético deve ser facilmente acessível com retiradas que não usam uma abordagem invasiva; Além disso, a pesquisa deve refletir não somente a situação no momento da coleta, mas também a de um período de tempo anterior. Os fluidos corporais (sangue, urina e saliva) cumprem o primeiro ponto, pelo que a metodologia desenvolvida deve aplicar-se a pelo menos uma destas amostras. Os métodos de detecção devem ser específicos, sensíveis, razoavelmente rápidos, potencialmente econômicos e devem permitir análises em grande escala.
As implicações legais relacionadas ao uso de qualquer método que permita o monitoramento de doping em atletas são tais que, sempre que possível, um método direto que identifique inequivocamente o agente de dopagem será sempre preferível a um método indireto, que mede a mudança ocorrida no células, nos tecidos ou em todo o organismo devido à dopagem. Em relação ao doping genético, a detecção do transgene, da proteína transgênica ou do próprio vetor seria uma abordagem direta, mas a oportunidade de usar esse tipo de abordagem é mínima, como no caso da detecção de hormônios peptídicos proibidos, como eritropoietina e somatotropina. A abordagem indireta (passaporte biológico) fornece uma certa confiabilidade no resultado do teste, baseado em um modelo estatístico, portanto mais aberto ao controle legal. Além disso, ainda não foi alcançado um acordo entre as figuras importantes da comunidade esportiva em relação a um nível aceitável de confiabilidade.
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