O músculo esquelético é um tecido muito importante para a saúde, e seu desequilíbrio está relacionado com diversas doenças. Existe um grande interesse na identificação e caracterização dos agentes/mecanismos responsáveis pelo controle das vias anabólicas/catabólicas da massa muscular que contribuem para a manutenção da homeostase do músculo esquelético. A atrofia muscular é caracterizada pela perda de massa muscular, levando a redução de capacidade funcional. Dada à importância deste tecido na locomoção e muitas outras funções fisiológicas do organismo, o processo de atrofia pode inferir ao indivíduo o aumento da morbidade e perda de sua qualidade de vida, tornando assim, de grande importância a compreensão dos processos moleculares envolvidos. Neste trabalho exploramos a capacidade da suplementação de leucina em proteger a massa muscular durante a atrofia induzida por imobilização, através da inibição de vias catabólicas. A leucina é um alvo atraente, uma vez que é considerado um aminoácido anti-atrófico capaz de regular as vias intracelulares envolvidas na síntese e degradação das proteínas, desta forma, abordamos se o efeito anti-atrófico da leucina envolve modulação do eixo GSK3-β/β-Catenina. Ratos Wistar, suplementados com leucina, tiveram sua pata posterior esquerda imobilizada com o músculo sóleo em posição encurtada. Em seguida, o músculo sóleo foi removido, pesado e processado para avaliar a expressão de genes e proteínas por qPCR e Western blot, respectivamente. Além disso, secções transversais musculares foram utilizadas em ensaios de imunofluorescência para análise de localização celular. Após 1 dia de imobilização, foi observado a ativação de GSK3-β no músculo sóleo, e a suplementação de leucina foi capaz de bloquear esse efeito. Embora os níveis proteicos de β-Catenina tenham sido inalterados pela imobilização ou pela suplementação de leucina, a análise de localização celular, mostrou uma diminuição nuclear da β-Catenina causada pela imobilização, porém, a suplementação de leucina foi capaz de aumentar os níveis de β-Catenina no núcleo. A análise Confocal confirmou a translocação nuclear de β-Catenina, durante a suplementação de leucina. Também analisamos os níveis de expressão de NF-κB por ser potencialmente regulado por β-Catenina, no entanto, não foram observadas alterações nos níveis desta proteína entre os grupos. Assim, este estudo revela β-Catenina como uma nova molécula chave envolvida nos efeitos anti-atróficos da leucina.

Skeletal muscle is a very important tissue for health, and its depletion predicts the prognosis of several diseases. There is great interest in the identification and characterization of the agents/mechanisms responsible for the control of muscle mass through anabolic/catabolic pathways that contribute to maintenance of skeletal muscle homeostasis. Muscle atrophy is characterized by loss of muscle mass, leading to a reduction in functional capacity. Due the importance of this tissue in locomotion and many other physiological organism functions, the process of atrophy can infer to the individual the increase of the morbidity and loss of his quality of life, thus making of great importance to the understanding the molecular processes involved. In this work, leucine supplementation is sought to protect muscle mass during atrophy induced by immobilization through the inhibition of catabolic pathways. Leucine is an attractive target, since it is considered an anti-atrophic amino acid capable of regulating intracellular pathways involved in the synthesis and degradation of proteins. Therefore, we approached whether the anti-atrophic effect of leucine involves modulation of the GSK3-β/β-Catenin. Male Wistar rats, supplemented with leucine, had their left hind limb immobilized with the soleus muscle in a shortened position. Thereafter, the soleus muscle was removed, weighed and processed to evaluate an expression of genes and proteins by qPCR and Western blot, respectively. In addition, muscle cross-sections were performed in immunofluorescence assays for cell localization analysis. After 1 day of immobilization, activated GSK3-β in the soleus muscle was observed, and leucine supplementation was able to block this effect. Although protein levels of β-Catenin were unchanged by immobilization or by leucine supplementation, cell localization analysis showed a nuclear decrease of β-Catenin caused by immobilization, however, leucine supplementation was able to increase levels of β-Catenin in the nucleus. Confocal analysis confirmed nuclear translocation of β-Catenin during leucine supplementation. We also analyzed the expression levels of NF-B by being potentially regulated by β-Catenin, however, no changes were observed in NF-κB protein levels between the groups. Thus, this study reveals β-Catenin as a new key molecule involved in the anti-atrophic effects of leucine.