Prof. Dr. Wellington Lunz
Quando falamos em ‘mecanismos da hipertrofia muscular’ associados ao exercício de força, muitos acreditam que se refere apenas aos estímulos, que classicamente são o estresse tensional (ou mecânico), estresse metabólico e microlesões. Já fiz posts sobre todos eles, basta clicar em cada um.
E se você ler cada um deles verá que, na verdade, possivelmente só o estresse tensional é de fato um estímulo direto.
Eu considero os estímulos como o primeiro nível de sinalização à hipertrofia muscular associada ao exercício. No segundo nível temos os sensores, com destaque aos mecanossensores, que será o assunto de hoje. E no terceiro nível temos a cascata molecular hipertrófica, que será assunto para o próximo post. Então vamos aos sensores!
A força contrátil gerada pelo miócito, ou mesmo a força de tração gerada sobre o miócito, são determinantes para a hipertrofia muscular. Temos evidências no nível macro (corporal) e micro (molecular), como mostrei no post ‘Estresse tensional ou mecânico realmente causa hipertrofia muscular?’
Claro que os ‘sensores’ estão no nível ‘micro’. E os mecanossensores são os mais bem conhecidos. As dúvidas que se têm hoje são sobre se alguns seriam de fato mecanossensores, se alguns seriam mais importantes que outros, ou, ainda, se há outros que ainda desconhecemos.
Em relação à contratilidade, sabemos que a força gerada via interação actomiosina é transmitida de sarcômero para sarcômero, para matriz extracelular e para tendões. A tese é que isso ative mecanossensores, os quais sinalizam para as vias moleculares hipertróficas. Os 4 principais candidatos a mecanossensores (Roberts et al., 2023) são:
✔️ Integrinas
✔️ Quinase de Adesão Focal (FAK)
✔️ Ácido Fosfatídico (AF)
✔️ Titina
Vou falar de cada um agora.
INTEGRINAS
São proteínas que atravessam a membrana celular, e que são essenciais para transmitir força bidirecionalmente entre o citoesqueleto ligado à actina e a matriz extracelular.
A super expressão de integrinas ativa a mTOR (falei rapidamente da mTOR neste post aqui), e isso já foi associado com hipertrofia muscular em camundongos submetidos ao exercício físico.
Outra via das 'integrinas' seria por ativação de canais iônicos mecanossensíveis (CIM). Os CIM são essenciais para sistemas sensoriais (ex: tato, audição, equilíbrio).
Já foi mostrado cientificamente que a inibição de CIM pode impedir tanto a ativação da mTORC1 quanto a hipertrofia muscular em camundongos. E as proteínas 'Piezo', que são basicamente canais gigantes de cálcio, destacam-se entre os CIM. Sabe-se que as Piezo têm função mecanossensorial.
Eu carrego comigo a hipótese de que o cálcio seja também um sinalizador da hipertrofia muscular. Isso poderia ocorrer por pelo menos 3 vias (ainda farei um post sobre isso). E essa via das Piezo fortalece o cálcio como candidato a sinalizador da hipertrofia muscular.
QUINASE DE ADESÃO FOCAL (FAK)
Essa proteína quinase se liga à porção citoplasmática das integrinas. Há quem acredite que seja a candidata mais forte a mecanossensora (ver Roberts et al., 2023).
Miotubos com expressão reduzida de FAK apresentam menor atividade da via mTOR/p70S6k1. E in vivo há evidência de que a superexpressão de FAK sinaliza para a mTORC1 após estímulo com sobrecarga.
ÁCIDO FOSFATÍDICO
É um candidato mais recente. O trabalho mecânico, incluindo alongamento, afeta os lipídios da membrana celular, aumentando a liberação de ácido fosfatídico (ver Roberts et al., 2023).
Além disso, o ácido fosfatídico pode ser produzido pela enzima fosfolipase D (PKD), localizada nos discos Z, ou via uma quinase chamada 'diacilglicerol quinase-f' (DKf).
O ácido fosfatídico pode se ligar a mTOR e ativá-la. Enquanto a inibição da PKD previne a sinalização da mTORC1. E a superexpressão de DKf em miócitos induz hipertrofia via mTOR.
Também já foi demonstrada a participação de ácido fosfatídico na fosforilação da p70S6K em cultura de miócitos.
Já há estudos com suplementação de ácido fosfatídico em humanos, mas metodologicamente frágeis, e com resultados contraditórios. Ainda não encontrei estudos robustos sobre isso.
Apesar disso, já há na internet suplemento de ácido fosfatídico à venda. Como sempre, o mercado tem pre$$a.
TITINA
Também conhecida como ‘proteína gigante’, a titina se estende por todo o sarcômero. Estudos in vitro indicam que a titina participa de várias vias de sinalização, e interage com mais de 20 outras proteínas (ver Roberts et al., 2023).
A região da titina associada à banda-M está envolvida em interações proteína-proteína, e contém um domínio de pseudoquinase que, aparentemente, é alongado durante a contração muscular. Após estiramento in vitro, este domínio sinaliza para a via MURF1 e Srf, que são proteínas associadas à degradação e síntese proteica.
Mas há outras vias pelas quais a titina poderia sinalizar para hipertrofia (ex: via interação com o disco Z).
O número de bons estudos envolvendo a proteína titina tem aumentado muito, em especial sobre seu papel na maior força que exercemos na fase excêntrica (Nishikawa, 2016), bem como um fenômeno chamado 'força residual' (residual force enhancement), conhecido desde os clássicos estudos de A. F. Huxley (década de 1960). Aparentemente a titina não seria apenas um elemento passivo.
E no âmbito da hipertrofia muscular, já li um artigo de opinião em que os autores enxergam a titina como o único sensor da hipertrofia muscular. Também parece que o cálcio estaria envolvido nessa sinalização da titina (Nishikawa et al., 2020). Mas penso que ainda faltam evidências diretas.
Para concluir, embora não se saiba exatamente como estímulos mecânicos são “sentidos”, sabe-se que algo ativa a mTOR. Mas temos um problema, pois a mTOR não é a única via hipertrófica. As vias da MAPK (ERK1/2, p38 e JNK) e do cálcio (CaMKII, PKC e caucineurina) também estão associadas ao estresse mecânico. Ou seja, faltam muitas peças nesse quebra-cabeça.
E as vias moleculares (cascata hipertrófica) que se seguem após esses sensores são bastante complexas. No próximo post falarei sobre isso.
Então é isso, amiga e amigo... Obrigado por acompanhar até aqui. E se você gostou, compartilhe com colegas e amigos/as ou em suas redes sociais. Quem quiser receber as novas postagens deste Blog, basta clicar aqui para se inscrever na Newsletter.
E, como habitual, em tempos de escritas por inteligência artificial (ex: chatGPT e Gemini), vale dizer que essa postagem não usa isso... é feita exclusivamente das minhas leituras e interpretações ao longo da minha trajetória. E se quiser citar este post, pode ser mais ou menos assim:
Lunz, W. Mecanismos da hipertrofia muscular: Mecanossensores contribuem? Ano: 2024. Link: https://www.wellingtonlunz.com.br/post/mecanismo-da-hipertrofia-muscular-mecanossensores [Acessado em __.__.____].
Autor: Wellington Lunz é o proprietário desse Blog e do site www.wellingtonlunz.com.br. Tem se dedicado em transmitir conhecimentos baseados em evidências em diferentes áreas do conhecimento (ex: hipertrofia muscular, treinamento de força, musculação, fisiologia do exercício, flexibilidade). É bacharel e licenciado em Educação Física, Mestre em Ciência da Nutrição e Doutor em Ciências Fisiológicas. Atualmente é Professor Associado na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Contato pelo site ou e-mail: welunz@gmail.com.br
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