O efeito combinado do exercício físico e da ingestão de alulose na resistência de ratinhos

 

Fonte: National Library of Medicine National Center for Biotechnology Information

(Sítio web oficial do governo dos Estados Unidos)

 

Autores

1. Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade Meijo, Nagoya, Aichi, Japão:

• Takamasa Tsuzuki
• Ryo Suzuki
• Risa Kadžun
• Yukiyasu Toyoda
• Takayuki Negishi
• Kazunori Yukawa

2. Investigação e Desenvolvimento, Matsutani Chemical Industry Co., Ltd., Itami, Hyogo, Japão:

• Takako Yamada
• Tetsuo Iida

3. Departamento de Medicina Desportiva, Escola de Pós-Graduação em Medicina, Universidade de Nagoya, Nagoya, Aichi, Japão:

•  Bingyang Liu
• Teruhiko Koike

4. Centro de Pesquisa em Saúde, Aptidão Física e Desporto, Universidade de Nagoya, Nagoya, Aichi, Japão:

• Teruhiko Koike

 

Resumo

Este estudo examinou o efeito combinado do exercício e da ingestão de alulose na resistência de ratinhos.

Ratinhos machos C57BL/6J foram alimentados com uma dieta de controlo (Con) ou uma dieta com 3% de alulose (Allu), e posteriormente divididos em grupos sedentários (Sed) ou de exercício (Ex) (Con-Sed, Con-Ex, Allu-Sed, Allu-Ex; n = 6-7/grupo). 

Os ratinhos dos grupos Ex foram exercitados numa passadeira motorizada 5 dias por semana durante 4 semanas (15-18 m/min, 60 minutos).

Após o período de exercício, todos os ratinhos foram submetidos a um teste de corrida até à exaustão para avaliar a sua resistência.

48 horas após o teste de corrida, os ratinhos dos grupos Ex voltaram a correr a 18 m/min durante 60 minutos. Imediatamente após esta sessão de exercício, foram recolhidas amostras do músculo gastrocnémio e do fígado.

O tempo de corrida até à exaustão foi geralmente superior no grupo Allu-Ex do que no grupo Con-Ex (p = 0,08).

O conteúdo de glicogénio muscular foi significativamente inferior no grupo Con-Ex em comparação com o grupo Con-Sed, e significativamente superior no grupo Allu-Ex em comparação com o grupo Con-Ex (p < 0,05).

Além disso, o exercício aumentou os níveis de fosforilação da proteína quinase ativada por monofosfato de adenosina (AMPK) no músculo e no fígado.

Os níveis de fosforilação da acetil-CoA carboxilase (ACC), uma região a jusante da AMPK, no músculo e no fígado foram significativamente superiores no grupo Allu-Ex do que no grupo Con-Sed (p < 0,05), o que sugere que a combinação de exercício e D-alulose pode ter ativado a via de sinalização AMPK-ACC, que está relacionada com a oxidação de ácidos gordos no músculo e no fígado.

 

Conclusão

Os nossos dados sugerem que a combinação de exercício e ingestão de alulose é uma estratégia eficaz para melhorar a resistência em ratinhos. 

Isto pode estar relacionado com a poupança de glicogénio e o aumento da ativação da sinalização AMPK-ACC no músculo esquelético.

 

Figura 1 Alterações no peso corporal e ingestão alimentar durante o período experimental

Peso corporal (a) e ingestão alimentar (b).

Os valores são apresentados como média ± erro padrão. * p 0,05 vs. Con‐Sed, † p 0,05 vs. Con‐Ex

• O peso corporal do grupo de controlo sedentário (Con-Sed) é o mais elevado, enquanto o do grupo que realizou exercício e consumiu alulose (Allu-Ex) é o mais baixo.
• O peso corporal do grupo com dieta de controlo que realizou exercício (Con-Ex) aumentou mais do que o dos que tinham uma dieta de alulose sedentária (Allu-Sed).
• A ingestão alimentar mostrou uma diferença significativa entre os grupos (\(p<0.05\)).

 

Figura 2 O efeito do exercício e da ingestão de alulose no tamanho das células adiposas na gordura epididimal

Coloração H&E de cortes de gordura epididimal (ampliação 20×, escala = 100 μm) (a). Histograma que ilustra a distribuição do tamanho das células adiposas brancas medidas na gordura epididimal (b).

Os valores são apresentados como média ± erro padrão. * p < 0,05 vs. Con-Sed, † p < 0,05 vs. Con-Ex, # p < 0,05 vs. All-Sed. H&E, hematoxilina e eosina

A imagem consiste em duas partes que apresentam dados científicos relacionados com as células adiposas (adipócitos):

• Imagens de microscopia de luz (a): Mostram o efeito de diferentes grupos experimentais (Con, Allu) e tratamentos (Sed – estilo de vida sedentário, Ex – exercício) na estrutura do tecido adiposo.
• Histograma (b): Ilustra a distribuição do tamanho das células adiposas em diferentes categorias, expressa em frequência %.
• Análise estatística: Os valores \(p\) apresentados no gráfico indicam a significância estatística das diferenças de tamanho (\(p<0.05\)) e da interação (\(p<0.05\)) entre os grupos.

 

Figura 3 O efeito do exercício e da ingestão de alulose na resistência

População de corrida (a) e tempo de corrida até à exaustão (b). Os valores são apresentados como média ± erro padrão. * p < 0,05

(a) Percentagem de ratinhos corredores (%) Tempo até à exaustão (minutos) (b) Tempo de corrida (minutos) Sedentário Exercício Interação: \(p=0.07\) Dieta: n.s. Exercício: \(p<0.05\)

• O exercício aumentou significativamente o tempo de corrida em ambos os regimes alimentares (controlo e alulose).
• A alulose por si só não mostrou um efeito significativo na resistência no grupo sedentário.
• O tempo de corrida mais longo foi alcançado pelo grupo que consumiu alulose e realizou exercício (Allu-Ex).
• Os dados sugerem que pode existir um efeito sinérgico entre a alulose e o exercício na melhoria da resistência (efeito de interação \(p=0.07\)).

 

Figura 4 O efeito do exercício e da ingestão de alulose no conteúdo de glicogénio e na fosforilação da GSK3β

Conteúdo de glicogénio no músculo gastrocnémio (a) e no fígado (b), bem como a fosforilação da GSK3β no músculo (c) e no fígado (d) após o último exercício.

Os valores são apresentados como média ± erro padrão. * p < 0,05. GSK, glicogénio sintase quinase

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

Interação: p < 0.05

Dieta: n.s. 

Exercício: p < 0.05

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

(c) Fosforilação da GSK-3β (AU)

A imagem mostra gráficos que apresentam os efeitos do glicogénio muscular, do glicogénio hepático e da fosforilação da GSK-3β, analisando os efeitos da alulose nos ratinhos. 

O nível de glicogénio muscular diminui significativamente com o exercício, tanto nos grupos de controlo como nos grupos com alulose (Allu).

O nível de glicogénio hepático também diminui com o exercício em ambos os grupos.

A fosforilação da GSK-3β no fígado diminui significativamente com o exercício.

 

Figura 5 O efeito do exercício e da ingestão de alulose na fosforilação da cascata de sinalização AMPK-ACC

Western blots representativos (a, d) e taxas de fosforilação da AMPK (b, e) e ACC (c, f) no músculo gastrocnémio e no fígado após a última sessão de exercício.

Os valores são apresentados como média ± erro padrão. * p < 0,05. AMPK, proteína quinase ativada por monofosfato de adenosina; ACC, acetil-CoA carboxilase

 

1. Análise no músculo gastrocnémio

Os gráficos científicos apresentados na imagem mostram a fosforilação das proteínas AMPK e ACC no músculo gastrocnémio e no fígado, em função da dieta de controlo (Con) e de alulose (Allu), bem como dos estados sedentário (Sed) e de exercício (Ex).

No músculo gastrocnémio, o exercício aumentou significativamente a fosforilação da AMPK (\(p<0,05\)), independentemente da dieta.

A dieta teve um efeito significativo na fosforilação da ACC (\(p<0,05\)), que foi superior no grupo da alulose. .f5cPye hr{border:1px solid var(--m3c17);border-top:0;margin:32px 0}

 

2. Análise no fígado 

Os dados relativos ao fígado mostram tendências semelhantes.

  O exercício, também aqui, aumentou significativamente a fosforilação da AMPK (\(p<0,05\)).

Devido à dieta, a fosforilação da ACC no fígado foi também significativamente superior no grupo da alulose (\(p<0,05\)).

O exercício aumentou significativamente o tempo de corrida em ambos os regimes alimentares (controlo e alulose).

A alulose por si só não mostrou um efeito significativo na resistência no grupo sedentário.

O tempo de corrida mais longo foi alcançado pelo grupo que consumiu alulose e realizou exercício (Allu-Ex).

Os dados sugerem que pode existir um efeito sinérgico entre a alulose e o exercício na melhoria da resistência (efeito de interação \(p=0.07\)).