Catecolaminas reduzem a degradação de tecido muscular

Catecolaminas são compostos químicos derivados do aminoácido tirosina. Algumas delas são aminas biogênicas. As catecolaminas são solúveis em água, e 50% circulam no sangue ligadas a proteínas plasmáticas.

O sistema nervoso simpático utiliza duas grandes moléculas de sinalização químicas: epinefrina (adrenalina) que é segregada diretamente no sangue a partir da glândula supra-renal, e norepinefrina (noradrenalina), que é o principal neurotransmissor produzido e liberado a partir de neurônios simpáticos periféricos, que estão amplamente distribuídos em tecidos diferentes e estão associados com os vasos sanguíneos. É bem sabido que a maior parte das ações metabólicas do sistema nervoso simpático em vários tecidos são exercidos através de um aumento do receptor beta-mediada em AMP cíclico intracelular. Existem três tipos de beta-receptores nas células humanas : beta-1 (B1), beta-2 (B2), (B3) e receptores beta-3.

 

Βeta-receptores são encontrados em praticamente todas as células do corpo, exceto nas células vermelhas do sangue. Receptores B1 são do tipo receptor dominante, no coração e outras localizações (glândulas salivares). No entanto, o coração contém também uma parte significativa dos receptores B2. Receptores B2 são encontrados nos bronquíolos do pulmão (que causam vasodilatação), os músculos da parede da bexiga, o coração, e por último, mas não menos importante, o músculo esquelético.

 

B3 receptores são expressos principalmente no tecido adiposo, onde regulam o metabolismo da energia e a termogênese (gordura transformando em calor e energia), especialmente na resposta à noradrenalina. ¹ A discussão sobre catecolaminas aconteceram, principalmente, pelo seu efeito potente sobre a perda de gordura. Fisiculturistas utilizam frequentemente clenbuterol algumas semanas antes da competição, porque estimula a lipólise e termogênese, mas também é altamente anabólico em altas dosagens. Nova pesquisa relata que as catecolaminas também têm um efeito potente na redução da degradação do tecido muscular.

O papel fisiológico de catecolaminas

Historicamente, o papel fisiológico do sistema nervoso simpático está relacionado a uma "luta ou fuga" : resposta que prepara a pessoa para lidar com uma resposta estressante. Catecolaminas tem um número diversificado de ações no corpo humano, incluindo:

 

• Diminuir a captação de glucose no tecido muscular, em parte, através de uma inibição da secreção de insulina, estimulando assim a glicogenólise.

• Aumentar a termogênese induzida pela dieta no tecido adiposo marrom.

• Aumenta a oxidação do substrato (ácido gordo) no músculo esquelético, e tem um efeito estimulador conhecido na lipólise do tecido adiposo branco (queima de gordura).

• Tendo um efeito sobre o metabolismo de proteínas no músculo esquelético. Numerosos estudos têm demonstrado que os agonistas B2-adrenérgicos, como clenbuterol e cimaterol, induzem a hipertrofia do músculo esquelético em animais e seres humanos.

 

Catecolaminas reduzem a degradação de tecido muscular

Agonistas B2-adrenérgicos, como clenbuterol e cimaterol, têm um efeito bem conhecido no aumento da massa muscular, mas uma nova pesquisa mostrou que as catecolaminas aumentam também as ações anti-catabólicas. Repare nos estudos que examinam as ações anti-catabólicas de catecolaminas:

 

• A fim de investigar o papel fisiológico de catecolaminas no controle de degradação de proteínas dos músculos esqueléticos, os investigados foram tratados com guanetidina durante alguns dias. Guanetidina produz um bloqueio selectivo da libertação de noradrenalina a partir dos nervos periféricos. Tratamento com guanetidina induz uma drástica redução de 90% no índice de norepinefrina nas fibras do tipo I e uma redução de 40-80% nos níveis plasmáticos de noradrenalina e adrenalina.

 

Depois de dois dias de tratamento com guanetidina, houve um aumento de 20% na taxa de degradação de proteínas em fibras do tipo I. Uma vez que este aumento no início da degradação de proteínas ocorreu sem uma concomitante alteração nos níveis de plasma de outras hormonas, que foi interpretado como uma consequência direta da diminuição da norepinefrina muscular e / ou da redução da concentração de catecolamina no plasma induzida por tratamento com guanetidina. Além disso, o aumento agudo na degradação do tecido muscular após o bloqueio com catecolamina sugeriu um efeito inibitório sobre a degradação do tecido muscular por catecolaminas. ²

 

• Outros estudos descobriram que a epinefrina e norepinefrina, quando adicionadas a culturas de células de músculo esquelético, reduzem a taxa de degradação de proteínas em fibras normais, de rápida e de contração lenta em cerca de 15-20%. ^3º Esta visão é consistente com a constatação de que a infusão de epinefrina em humanos induz a uma diminuição rápida e de cerca de 20% na degradação de proteínas ^4.

 

• Foi também demonstrado que a infusão de epinefrina em seres humanos e animais induz uma rápida diminuição da expressão de enzimas envolvidas na degradação de proteínas do músculo e a atividade do gene. ⁵ Catecolaminas exercem um efeito agudo sobre o metabolismo de proteínas do músculo esquelético, reduzindo a proteólise. Este efeito anabólico do sistema nervoso simpático pode ser interpretado como um mecanismo para gastar proteína muscular durante o catabolismo.

 

• Um estudo documentou que o efeito inibidor da decomposição dos tecidos do músculo esquelético é mediada por B2-adrenoceptores. Por exemplo, a administração oral de ICI 118551, um antagonista seletivo dos receptores adrenérgicos-B2 (os blocos de ações de catecolaminas), foi encontrado para aumentar a ruptura do tecido muscular. ⁶ Experiências recentes apóiam fortemente esta hipótese, demonstrando que o efeito anti-catabólico de epinefrina no músculo foi completamente suprimida por propranolol e pela ICI 118551, bloqueando as ações de catecolaminas no receptor beta. ⁷ Clenbuterol induziu uma inibição dependente da dose da degradação de proteínas que também foi impedida pela ICI 118551 (um antagonista do receptor beta) nos músculos. ⁸

 

Como catecolaminas reduzem a degradação do tecido muscular ?  

Há uma enzima desagradável chamada calpaína que inicia a quebra de proteína miofibrilar. Parece que a calpaína são responsáveis ​​por aumentar a quebra de proteína miofibrilar. ⁸ Estudos indicam que a adrenalina secretada pela medula adrenal e norepinefrina liberada a partir de terminais adrenérgicos têm efeitos inibitórios sobre Ca2 repartição + proteína dependente de o aumento dos níveis de calpastatina. Calpastatina é um inibidor endógeno de calpaína. Recentes descobertas mostram que os resultados calpastatina em hipertrofia do músculo esquelético ⁹ e protege ratinhos contra a atrofia, que calpastatina também está envolvida no controlo de retorno da proteína do músculo esquelético normal. Houve muitos outros mecanismos propostos por que motivo catecolaminas podem reduzir a degradação do tecido muscular, mas não vamos transformar este artigo em um livro de biologia.

 

Pontos-chave:

• catecolaminas podem preservar a degradação do tecido muscular.

• As drogas que bloqueiam as ações de catecolaminas podem aumentar a degradação do tecido muscular.

• As catecolaminas reduzem a atividade da calpaína, um iniciador de ruptura do tecido muscular.

• As catecolaminas aumentam a calpastatina, que é um inibidor endógeno de calpaina. Recentes descobertas mostram que os resultados de calpastatina em hipertrofia do músculo esquelético e protege contra a atrofia.

 

Referências:
1. Mersmann HJ. Resumo dos efeitos de agonistas do receptor beta-adrenérgico sobre o crescimento dos animais, incluindo mecanismos de acção J Anim Sci, 1998 Jan; 76 (1):. 160-72.
2. Navegantes LC, Resano NM, Migliorini RH, Kettelhut IC. Efeito do bloqueio adrenérgico induzida por guanethidine sobre os diferentes sistemas proteolíticas em músculo esquelético. Am J Physiol, 1999; 277: E883-E889.
3. Navegantes LC, Resano NM, Migliorini RH, Kettelhut IC. Papel dos receptores adrenérgicos e acampamento na catecolaminas induzida inibição da proteólise em músculo esquelético. Am J Physiol Endocrinol Metab 2000; 279: E663-E668.
4. Shamoon H, Jacob R, Sherwin RS. Hypoaminoacidemia induzida pela adrenalina em seres humanos normais e diabéticos: efeito do bloqueio beta Diabetes, 1980;. 29: 875-881.
5. Viguerie N, K Clement, Barbe P, M Courtine, Benis A, Larrouy D, et al. In vivo regulação mediada pela epinefrina da expressão do gene no músculo esquelético humano. J Clin Endocrinol Metab, 2004; 89: 2000-2014.
6. Choo JJ, Horan MA, Little RA, Rothwell NJ. Efeitos anabólicos de clenbuterol no músculo esquelético são mediados pela activação de receptor adrenérgico beta 2- Am J Physiol., 1992; 263: E50-E56.
7. Navegantes LC, Resano NM, Migliorini RH, Kettelhut IC. Efeito do bloqueio adrenérgico induzida por guanethidine sobre os diferentes sistemas proteolíticas em músculo esquelético. Am J Physiol, 1999; 277: E883-E889.
8. Navegantes LC, Resano NM, Migliorini RH, Kettelhut IC. Catecolaminas inibir Ca2 + proteólise dependente em músculo esquelético através beta (2) -adrenoceptores e Camp Am J Physiol Endocrinol Metab., 2001; 281: E449-E454.
9. Otani K, Han DH, Ford EL, Garcia-Roves PM, Ye H, Horikawa Y, et al. Sistema Calpain regula a massa muscular e volume de negócios do transportador de glicose GLUT4 J Biol Chem., 2004; 279: 20915-20920.
10. Tidball JG, Spencer MJ. A expressão de um transgene de calpastatina retarda perda de massa muscular e evita alterações na expressão da isoforma de miosina durante desuso muscular murino. J Physiol, 2002; 545: 819-828.