Efecto combinado del entrenamiento físico y la ingesta de alulosa sobre el rendimiento de resistencia en ratones

Fuente: Biblioteca Nacional de Medicina Centro Nacional de Información Biotecnológica

(Sitio web oficial del gobierno de los Estados Unidos)

Autores

1. Facultad de Farmacia, Universidad Meijo, Nagoya, Aichi, Japón:

• Tsuzuki Takamasa
• ryo suzuki
• Risa Cajún
• Yukiyasu Toyoda
• Takayuki Negishi
• Yukawa Kazunori

2. Investigación y desarrollo, Matsutani Chemical Industry Co., Ltd., Itami, Hyogo, Japón:

• Takako Yamada
• Tetsuo Iida

3. Departamento de Medicina Deportiva, Facultad de Medicina, Universidad de Nagoya, Nagoya, Aichi, Japón:

• Liu Bingyang
• Teruhiko Koike

4. Centro de Investigación en Salud, Aptitud Física y Deportes, Universidad de Nagoya, Nagoya, Aichi, Japón:

• Teruhiko Koike

Abstracto

Este estudio examinó los efectos combinados del ejercicio y la ingesta de alulosa en el rendimiento de resistencia en ratones.

Los ratones machos C57BL/6J fueron alimentados con una dieta de control (Con) o una dieta con 3% de alulosa (Allu) y luego se dividieron en grupos sedentarios (Sed) o de ejercicio (Ex) (Con-Sed, Con-Ex, Allu-Sed, Allu-Ex; n = 6-7/grupo).

Los ratones de los grupos Ex fueron entrenados en una cinta de correr motorizada 5 días a la semana durante 4 semanas (15-18 m/min, 60 min).

Después del período de entrenamiento, cada ratón se sometió a una exhaustiva prueba de carrera para evaluar su resistencia.

48 horas después de la prueba de carrera, los ratones del grupo Ex volvieron a correr a 18 m/min durante 60 minutos. Inmediatamente después de la secuencia de ejercicios, se tomaron muestras del músculo gastrocnemio y del hígado.

El tiempo de carrera hasta el agotamiento fue generalmente mayor en el grupo Allu-Ex que en el grupo Con-Ex (p = 0,08).

El contenido de glucógeno muscular fue significativamente menor en el grupo Con-Ex que en el grupo Con-Sed y significativamente mayor en el grupo Allu-Ex que en el grupo Con-Ex (p < 0,05).

Además, el entrenamiento físico aumentó los niveles de fosforilación de la proteína quinasa activada por monofosfato de adenosina (AMPK) en el músculo y el hígado.

El nivel de fosforilación de la acetil-coenzima A carboxilasa (ACC), una región descendente de AMPK, en el músculo y el hígado fue significativamente mayor en el grupo Allu-Ex que en el grupo Con-Sed (p < 0,05), lo que sugiere que la combinación de ejercicio y D-alulosa puede haber activado la vía de señalización AMPK-ACC, que está asociada con la oxidación de ácidos grasos en el músculo y el hígado.

Resumen

Nuestros datos sugieren que la combinación de entrenamiento físico y la ingesta de alulosa es una estrategia eficaz para mejorar el rendimiento de resistencia en ratones.

Esto puede estar relacionado con el ahorro del contenido de glucógeno y la mejora de la activación de la señalización AMPK-ACC en el músculo esquelético.

Figura 1. Cambios en el peso corporal y la ingesta de alimentos durante el período experimental.

Peso corporal (a) e ingesta de alimentos (b).

Los valores se muestran como media ± error estándar. * p 0,05 frente a Con‐Sed, † p 0,05 frente a Con‐Ex

• El grupo control-sedentario (Con-Sed) tuvo el mayor peso corporal, mientras que el grupo que hizo ejercicio y consumió alulosa (Allu-Ex) tuvo el más bajo.
• El grupo con dieta de control de ejercicio (Con-Ex) ganó más peso que el grupo con dieta de alulosa sedentaria (Allu-Sed).
• La ingesta de alimentos mostró una diferencia significativa entre los grupos (\(p<0,05\)).

Figura 2. Efecto del ejercicio y la ingesta de alulosa sobre el tamaño de las células grasas en la grasa epididimaria.

Tinción con hematoxilina y eosina de secciones de grasa epididimaria (aumento 20x, escala = 100 μm) (a). Histograma que representa la distribución del tamaño de los adipocitos blancos medidos en la grasa epididimaria (b).

Los valores se muestran como media ± error estándar. * p < 0,05 frente a Con-Sed, † p < 0,05 frente a Con-Ex, # p < 0,05 frente a All-Sed. H&E, hematoxilina y eosina.

La imagen consta de dos partes, que presentan datos científicos relacionados con las células grasas (adipocitos):

• Imágenes de microscopio óptico (a): Muestran el efecto de diferentes grupos experimentales (Con, Allu) y tratamientos (Sed – estilo de vida sedentario, Ex – ejercicio) sobre la estructura del tejido adiposo.
• Histograma (b): Muestra la distribución del tamaño de las células grasas en diferentes categorías, expresada como una frecuencia porcentual.
• Análisis estadístico: Los valores \(p\) mostrados en el gráfico indican la significancia estadística de las diferencias de tamaño (\(p<0.05\)) y la interacción (\(p<0.05\)) entre los grupos.

Figura 3. Efecto del ejercicio y la ingesta de alulosa sobre la resistencia.

Población de corredores (a) y tiempo de carrera hasta el agotamiento (b). Los valores se muestran como media ± error estándar. * p < 0,05

(a) Proporción de ratones corriendo (%) Tiempo hasta el agotamiento (min) (b) Tiempo de carrera (min) Interacción entre el ejercicio sedentario: \(p=0,07\) Dieta: ns Ejercicio: \(p<0,05\)

• El ejercicio aumentó significativamente el tiempo de carrera para ambas dietas (control y alulosa).
• La alulosa por sí sola no mostró un efecto significativo sobre la resistencia en el grupo sedentario.
• El grupo que consumió alulosa y hizo ejercicio logró el mayor tiempo de ejecución (Allu-Ex).
• Los datos sugieren que puede haber un efecto sinérgico entre la alulosa y el ejercicio en la mejora de la resistencia (efecto de interacción \(p=0,07\)).

Figura 4. Efecto del ejercicio y la ingesta de alulosa sobre el contenido de glucógeno y la fosforilación de GSK3β

Contenido de glucógeno en el músculo gastrocnemio (a) y el hígado (b) y fosforilación de GSK3β en el músculo (c) y el hígado (d) después de la última sesión de entrenamiento.

Los valores se expresan como media ± error estándar. * p < 0,05. GSK, glucógeno sintasa quinasa

(a) Glucógeno muscular (µg/mg de proteína)

Interacción: p < 0,05

Dieta: ns

Entrenamiento: p < 0,05

(b) Glucógeno hepático (µg/mg de proteína)

(c) Fosforilación de GSK-3β (AU)

La imagen muestra gráficos que muestran los efectos del glucógeno muscular, el glucógeno hepático y la fosforilación de GSK-3β, examinando los efectos de la alulosa en ratones.

Los niveles de glucógeno muscular se reducen significativamente con el ejercicio tanto en el grupo de control como en el de alulosa (Allu).

Los niveles de glucógeno hepático también disminuyen después del ejercicio en ambos grupos.

La fosforilación de GSK-3β en el hígado se reduce significativamente con el ejercicio.

Figura 5. Efecto del ejercicio y la ingesta de alulosa sobre la fosforilación de la cascada de señalización AMPK-ACC.

Western blots representativos (a, d) y tasas de fosforilación de AMPK (b, e) y ACC (c, f) en el músculo gastrocnemio y el hígado después de la última sesión de entrenamiento.

Los valores se muestran como media ± error estándar. * p < 0,05. AMPK, proteína quinasa activada por monofosfato de adenosina; ACC, acetil-coenzima A carboxilasa

1. Análisis en el músculo gastrocnemio

Los gráficos científicos en la imagen muestran la fosforilación de las proteínas AMPK y ACC en el músculo gastrocnemio y el hígado, en función de las dietas control (Con) y alulosa (Allu), así como de las condiciones sedentarias (Sed) y ejercitadas (Ex).

• En el músculo gastrocnemio, el entrenamiento aumentó significativamente la fosforilación de AMPK (p<0,05), independientemente de la dieta.
• La dieta tuvo un efecto significativo sobre la fosforilación de ACC (p<0,05), que fue mayor en el grupo de alulosa. .f5cPye hr{border:1px solid var(--m3c17);border-top:0;margin:32px 0}

2. Análisis en el hígado

Los datos del hígado muestran tendencias similares.

• El entrenamiento también aumentó significativamente la fosforilación de AMPK (\(p<0,05\)).
• Como resultado de la dieta, la fosforilación de ACC en el hígado también fue significativamente mayor en el grupo de alulosa (\(p<0,05\)).

El ejercicio aumentó significativamente el tiempo de carrera para ambas dietas (control y alulosa).

La alulosa por sí sola no mostró un efecto significativo sobre la resistencia en el grupo sedentario.

El grupo que consumió alulosa y hizo ejercicio logró el mayor tiempo de ejecución (Allu-Ex).

Los datos sugieren que puede haber un efecto sinérgico entre la alulosa y el ejercicio en la mejora de la resistencia (efecto de interacción \(p=0,07\)).