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MÚSCULOS DE HOMENS E MULHERES SÃO GENETICAMENTE DIFERENTES, DETERMINANDO MAIOR FORÇA PARA ELES E MAIS RAPIDEZ PARA ELAS

MÚSCULOS DE HOMENS E MULHERES SÃO GENETICAMENTE DIFERENTES, DETERMINANDO MAIOR FORÇA PARA ELES E MAIS RAPIDEZ PARA ELAS

Edição Vol. 2, N. 02, 05 de Novembro de 2014

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.11.05.001

Uma nova pesquisa mapeou o transcriptoma do músculo esquelético humano, o músculo responsável pelos movimentos do corpo, revelando genes que nunca haviam sido identificados antes e que os homens têm genes musculares mais ativos que as mulheres.

Se você quiser saber de seu médico o que se passa de errado com seus músculos por causa da idade, doença ou lesão é uma boa ideia então saber o que está, na verdade, “normal”. Este é um estudo que foi publicado em outubro de 2014 na revista científica FASEB Journal. No estudo, a equipe de cientistas liderada pelo professor Dr. Carl Sundberg, do Departmento de Fisiologia e Farmacologia do Instituto Karolinska (em Estocolmo, Suécia) produziram um transcriptoma _ isto é, o conjunto de genes (DNA) que são transcritos ou expressos na forma de mRNA em todas as células, em determinado momento, sob dada condição (1-3) (veja mais em http://www.nanocell.org.br/o-papel-do-rna-no-splicing-mais-uma-evidencia-do-mundo-do-rna/). Além do mais, eles encontraram genes ativos que nunca antes haviam sido detectados e que os homens têm cerca de 400 genes mais ativos em seus músculos esqueléticos que as mulheres (4).

Os resultados de atividade gênica deste estudo tornarão-se uma referência para o estudo do músculo esquelético humano e fornecerão a base para muitos novos estudos que investigam o músculo esquelético em diferentes doenças e disfunções. Com estes achados será possível entender melhor os nossos músculos e possivelmente desenvolver tratamentos mais adequados e cuidados à saúde mais personalizados. E mesmo compreender mais especificamente porque os treinamentos intervalados de “Sprint” podem beneficiar mais os homens do que as mulheres (5, 6). Um artigo publicado anteriormente aqui no Nanocell (veja mais em http://www.nanocell.org.br/voce-merece-um-treino-personalizado-treinamentos-intervalados-de-sprint-podem-beneficiar-mais-os-homens-do-que-as-mulheres/).

Para se fazer essa pesquisa, os pesquisadores recrutaram nove homens e nove mulheres voluntárias. Sob anestesia local, os pesquisadores extraíram pequenos pedaços de músculo esquelético de ambas as pernas de cada participante do estudo. Os genes que eram transcritos foram isolados dos pedaços de músculo e, em seguida, sequenciados, de modo que o código para todos os transcritos poderia ser utilizado para a comparação de amostras dentro do próprio músculo, entre as pernas individuais e entre os homens e as mulheres.

Há uma diferença conhecida na composição do tipo de fibras musculares entre homens e mulheres, com as mulheres apresentando uma maior percentagem de área das fibras do tipo I, com um fenótipo mais oxidativo, de contração lenta, vermelhas ou ST (slow twitch) (7)(Figura 1). São fibras com menor diâmetro, com um maior fornecimento sanguíneo, quando expresso em capilares por fibra, possuem muitas e grandes mitocôndrias e muitas enzimas oxidativas. São por isso fibras com um metabolismo energético de predomínio aeróbico, resultando uma grande produção de ATP, permitindo esforços duradouros. Estas fibras predominam nos músculos dos atletas de endurance ou resistência. A enzima succinato desidrogenase, que é uma enzima típica do metabolismo aeróbico, encontra-se em quantidades elevadas e constitui um marcador deste tipo de fibras. Têm uma grande atividade da NAD desidrogenase e da citocromo oxídase. Enquanto os homens apresentam uma área do tipo II maior, assim, um fenótipo mais glicolítico, de contração rápida, brancas ou FT (fast twitch) (Figura 1). São fibras brancas, de maior diâmetro, com predomínio de metabolismo energético do tipo anaeróbico. Possuem grandes quantidades de enzimas ligadas a este tipo de metabolismo, como por exemplo a CPK (creatinofosfoquínase), necessária à regeneração rápida de ATP a partir da fosfocreatina (CP). As quantidades das enzimas desidrogenase láctica (LDH) e fosfofrutoquínase (PFK) são também elevadas. O músculo constituído por este tipo de fibras tem uma velocidade de contração, uma velocidade de condução na membrana e uma tensão máxima maior do que nas fibras do tipo I. Têm elevados níveis de atividade da ATPa­se miofibrilar, o que revela grande velocidade na elaboração das interações actina-miosina. Enquanto

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Figura 1: O músculo de nosso corpo é dividido em fascículos, que são feixes de fibras musculares. Cada fibra muscular é uma célula muscular que está repleta de miofibrilas. As miofibrilas são constituídas principalmente das proteínas actina e miosina, responsáveis pela contração da miofibrila, da fibra (célula) muscular, dos feixes de células musculares (fascículo) e, finalmente, o músculo como um todo.

As fibras do subtipo II dividem-se em:

  1. Fibras subtipo IIb: constituem o subtipo mais característico. São fibras de contração rápida (fast twitch), nas quais o metabolismo anaeróbico é dominante, o que origina uma grande acumulação de ácido láctico no final do exercício. O componente aeróbico é reduzido.

São fibras com um mau rendimento energético, que acumulam muito ácido láctico e H+, são de contração rápida e facilmente fatigáveis. Quando sujeitas a um treino de endurance, de características aeróbicas, tendem a apresentar características mais semelhantes às do subtipo lIa.

  1. Fibras do subtipo lIa: são também fibras brancas, com predomínio do metabolismo anaeróbico, mas já com uma capacidade oxidativa superior, o que as toma ligeiramente mais resistentes à fadiga do que as anteriores.
  2. Fibras do subtipo IIc: são fibras que se encontram no mús­culo em quantidades muito pequenas, cerca de 1% do total. Possuem predomínio do metabolismo anaeróbico e uma capacidade oxidativa bastante superior à encontrada nos subtipos anteriores, o que as coloca entre estas e as fibras tipo I, no que se refere à resistência à fadiga.

Essas diferenças foram refletidas nas análises de transcriptoma, onde os homens tiveram muito mais mRNAs de enzimas glicolíticas, incluindo 5 isoformas de LDHA, 12 isoformas de PFKM, 3 isoformas de GAPDH, 1 GPI, 1 ALDOA e o marcador específico da fibra do tipo II, ACTN3. No entanto, a enzima hexoquinase 2 (HK2) estava mais elevada nas mulheres. Em contraste, as mulheres apresentaram mais marcadores de oxidação, com enriquecimento robusto da função mitocondrial, incluindo o cofator PGC1α (PPARGC1a) _ que, de forma interessante, tem seus níveis baixos em músculo esquelético de diabéticos do tipo II (8) _ e a importante enzima CS. NRIP1, um inibidor de PGC1α mais abundante em fibras glicolíticas (9), em vez disso, tinha seus níveis maiores nos homens.

Fibras do tipo I oxidativa têm uma maior densidade capilar, e de acordo foram encontrados vários marcadores endoteliais _ FLT1 e -4, KDR, e TEK (10) _ que são altas nas mulheres. Outros fatores angiogênicos também estavam em maior quantidade nas mulheres: ANGPT1, 10 isoformas de VEGFA, e o receptor do fator de crescimento FGFR1.

Os resultados do presente estudo produziram o transcriptoma (todas as transcrições presente nos músculos em um determinado tempo) do músculo-esquelético humano tanto em homens e mulheres. Dando mais um importante passo para o desenvolvimento de tratamentos baseados em genoma e gênero. Cada gene que tenha sido identificado como sendo ativo no músculo esquelético é um alvo potencial para tratamento para uma variedade de doenças, desordens musculares e condições fisiológicas.

Referências

  1. Santos AK, Resende RR. O PAPEL DO RNA NO SPLICING: mais uma evidência do “MUNDO DO RNA”. Nanocell News. 2014 01/06/2014;1(5). Epub 01/07/2014.
  2. Resende RR. POR QUE A INCIDÊNCIA DO CÂNCER PODE AUMENTAR COM A IDADE? Nanocell News. 2014 02/20/2014;1(7). Epub 02/20/2014.
  3. Tonelli FCP, Resende RR. TERAPIA GÊNICA: editando genomas para curar doenças! Nanocell News. 2014 08/05/2014;1(15). Epub 08/04/2014.
  4. Lindholm ME, Huss M, Solnestam BW, Kjellqvist S, Lundeberg J, Sundberg CJ. The human skeletal muscle transcriptome: sex differences, alternative splicing, and tissue homogeneity assessed with RNA sequencing. FASEB J. 2014 Oct;28(10):4571-81. PubMed PMID: 25016029. Epub 2014/07/13. eng.
  5. Medeiros RVB, Resende RR. VOCÊ MERECE UM TREINO PERSONALIZADO! Treinamentos intervalados de “Sprint” podem beneficiar mais os homens do que as mulheres. Nanocell News. 2014 08/05/2014;1(15). Epub 08/04/2014.
  6. Scalzo RL, Peltonen GL, Binns SE, Shankaran M, Giordano GR, Hartley DA, et al. Greater muscle protein synthesis and mitochondrial biogenesis in males compared with females during sprint interval training. FASEB J. 2014 Jun;28(6):2705-14. PubMed PMID: 24599968. Epub 2014/03/07. eng.
  7. Staron RS, Hagerman FC, Hikida RS, Murray TF, Hostler DP, Crill MT, et al. Fiber type composition of the vastus lateralis muscle of young men and women. The journal of histochemistry and cytochemistry : official journal of the Histochemistry Society. 2000 May;48(5):623-9. PubMed PMID: 10769046. Epub 2000/04/18. eng.
  8. Wang M, Wang XC, Zhang ZY, Mou B, Hu RM. Impaired mitochondrial oxidative phosphorylation in multiple insulin-sensitive tissues of humans with type 2 diabetes mellitus. The Journal of international medical research. 2010 May-Jun;38(3):769-81. PubMed PMID: 20819414. Epub 2010/09/08. eng.
  9. Seth A, Steel JH, Nichol D, Pocock V, Kumaran MK, Fritah A, et al. The transcriptional corepressor RIP140 regulates oxidative metabolism in skeletal muscle. Cell metabolism. 2007 Sep;6(3):236-45. PubMed PMID: 17767910. Pubmed Central PMCID: 2680991. Epub 2007/09/05. eng.
  10. Breier G. Endothelial receptor tyrosine kinases involved in blood vessel development and tumor angiogenesis. Adv Exp Med Biol. 2000;476:57-66. PubMed PMID: 10949655. Epub 2000/08/19. eng.
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  • 4
  1. Josué disse:

    Não entendi o que o título quis dizer com “mais rapidez para elas”. Poderia explicar? Obrigado.

    24/janeiro/2015 ás 15:49
  2. Rodrigo Resende disse:

    Caro Josué,
    como o tipo de músculo da mulher é o que tem uma fibra que permite maior rapidez ou velocidade, ao invés de levantar carga ou peso, elas, comparativamente ao mesmo peso, tem maiores velocidades que os homens. Claro, o homem é mais veloz porque sua massa muscular é maior, mas se comparássemos uma mulher com mesma massa muscular, peso, altura e treino de um homem, ela venceria na corrida.
    abç

    14/fevereiro/2015 ás 14:18
  3. Josué disse:

    Opa! Muito obrigado por responder! Apesar de parecer até meio óbvio pra mim sobre a superioridade das mulheres na corrida, sempre me perguntei se não era apenas impressão já que, pela minha lógica, força estava intrinsecamente ligada a velocidade, já que a força é diretamente proporcional a velocidade com que um objeto pode ser deslocado, assim como acontece no tênis e no lançamento de disco ou dardo, por exemplo. Mas no final você diz que o homem é mais veloz por causa de sua maior massa muscular, portanto a força é que parece realmente determinar quem é mais veloz, com a mulher mobilizando mais força na parte inferior do que o homem considerando ambos com a mesma massa muscular. Isso tudo significa então que a mulher é relativamente mais forte que o homem (além de mais resistente, segundo um outro estudo) por possuir um tipo melhor de músculos.

    24/fevereiro/2015 ás 09:24
  4. diego santuci disse:

    Olá, achei muito bom estudo e me ajudou com a elaboração de um artigo. gostaria de saber se você outras pesquisas ou conhece alguma para me indicar sobre fisiologia do músculo e hipertrofia muscular no homem e na mulher.

    15/novembro/2015 ás 12:00

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