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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2020.tde-31102020-153052
Documento
Autor
Nome completo
Diego Sales de Oliveira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Shinjo, Samuel Katsuyuki (Presidente)
Borba Neto, Eduardo Ferreira
Perandini, Luiz Augusto Buoro
Souza, Jean Marcos de
Título em português
Efeitos do treinamento físico no conteúdo lipídico e na resistência à ação da insulina do músculo esquelético de pacientes com miopatias autoimunes sistêmicas
Palavras-chave em português
Doenças autoimunes
Doenças musculares
Exercício físico
Lipídeos
Miosite
Resistência à insulina
Resumo em português
Introdução: As miopatias autoimunes sistêmicas (MAS) são um grupo de doenças musculares raras que afetam a musculatura esquelética. Pacientes com MAS apresentam importante fraqueza muscular proximal e progressiva como consequência da doença. Pacientes com MAS cursam com diversas comorbidades, como hipertensão arterial sistêmica, obesidade, diabetes mellitus, dislipidemias e, consequentemente, síndrome metabólica. A resistência à ação da insulina (RI) desempenha um papel central no aparecimento da síndrome metabólica. Diversos fatores contribuem para a causa da RI, sendo que a infiltração de lipídios no músculo esquelético parece ser uma das principais responsáveis em seu desenvolvimento. Assim como os prejuízos metabólicos, a infiltração de lipídios no músculo esquelético contribui para a diminuição da atividade contrátil do músculo esquelético, prejudicando sua funcionalidade. O treinamento físico tem sido uma importante ferramenta na reabilitação da força e função muscular de pacientes com MAS. Contudo, até o presente momento, nenhum estudo avaliou o efeito do treinamento físico na RI, bem como na infiltração de lipídios do músculo esquelético desses pacientes. Objetivos: Avaliar os efeitos do treinamento físico nos parâmetros de RI e no conteúdo lipídico do músculo esquelético de pacientes com MAS. Métodos: Nove pacientes com diagnóstico de MAS (grupo MAS: seis com dermatomiosite (DM), dois com síndrome antissintetase (SAS) e um com polimiosite (PM)) e dez voluntários controles saudáveis (grupo CTRL) pareados por sexo, idade e índice de massa corporal, participaram do presente estudo. De ambos os grupos foram avaliados e comparados os seguintes parâmetros: potência aeróbia (através do teste ergoespirométrico), força e função muscular (através dos testes de uma repetição máxima, teste de sentar e levantar e levantar e caminhar), composição corporal (através da densitometria óssea), RI (através do teste oral de tolerância a glicose (TOTG), modelo de avaliação de homeostase (índice HOMA), e índice Matsuda), biópsia muscular (para posterior análise da tipologia de fibras musculares (ATPases ácida e básica)), avaliação do conteúdo lipídico do músculo esquelético (pela marcação de Oil Red O) e avaliação da expressão gênica (pelo sequenciamento do rna mensageiro (RNA-seq)). Após as análises iniciais, os pacientes do grupo MAS foram submetidos a um programa de treinamento físico, composto por exercícios aeróbios e de força, duas vezes por semana, pelo período de 12 semanas. Após a intervenção, todas as análises iniciais foram refeitas. Resultados: Os pacientes do grupo MAS apresentavam uma remissão clínica da doença de acordo com os dados do IMACS. Os pacientes do grupo MAS apresentaram uma menor potência aeróbia, força e função muscular quando comparado aos indivíduos controles. Também apresentaram uma menor área de secção transversal de fibras do tipo I e fibras do tipo II, quando comparado ao grupo CTRL. Além disso, os pacientes do grupo MAS apresentavam uma maior proporção de fibras do tipo II, e menor proporção de fibras do tipo I comparado ao grupo CTRL. Não foram encontradas diferenças significativas nos parâmetros de RI e de células beta pancreáticas entre o grupo MAS e grupo CTRL. Em relação ao conteúdo lipídico, o grupo MAS apresentava um maior conteúdo de lipídios nas fibras musculares do tipo II quando comparado ao grupo CTRL. Em resposta ao treinamento físico, o grupo MAS apresentou uma melhora significativa na potência aeróbia, força e função muscular, composição corporal, assim como nos parâmetros de RI e função de células beta pancreáticas. Após o treinamento físico, houve um aumento significativo na área de secção transversal e na proporção de fibras musculares do tipo I. Após o treinamento físico, houve uma diminuição significativa ao conteúdo lipídico das fibras musculares do tipo I e do tipo II. Por fim houve um aumento na expressão de genes relacionados a via insulínica, oxidação lipídica, autofagia e capacidade antioxidante, enquanto genes relacionados a via da ubiquitina proteassoma diminuíram com o treinamento. Conclusões: O treinamento físico foi uma ferramenta eficaz em melhorar a sensibilidade à ação da insulina e a função de células beta pancreáticas nos pacientes com MAS. Além disso, o treinamento físico levou a um aumento no tamanho e na proporção de fibras do tipo I, além de diminuir o conteúdo lipídico intramuscular dos pacientes com MAS. Por fim, o treinamento mudulou positivamente a expressão de genes da via insulínica, oxidação de lipídios, autofagia e capacidade antioxidante, além de diminuir genes relacionados a via da ubiquitina proassoma. Dessa forma, o treinamento físico parece ser eficaz em contribuir para diminuição do risco cardiometabólico, além de melhorar a qualidade e funcionalidade muscular desses pacientes
Título em inglês
Effects of exercise training on skeletal muscle lipid content and insulin resistance in patients with systemic autoimmune myopathies
Palavras-chave em inglês
Autoimmune diseases
Exercise
Insulin resistance
Lipids
Muscular diseases
Myositis
Resumo em inglês
Background: Systemic autoimmune myopathies (SAM) are a group of rare muscular diseases that affect the skeletal muscles. Patients with SAM shows significative proximal and progressive muscle weakness as a consequence of the disease. Patients with SAM have various comorbidities, such as systemic arterial hypertension, obesity, diabetes mellitus, dyslipidemias and, consequently, metabolic syndrome. Insulin resistance (IR) plays a central role in the onset of metabolic syndrome. Several factors contribute to the etiology of IR, however, skeletal muscle fat infiltration seems to be one of the main factors responsible for its development. As well as metabolic disturbances, skeletal muscle fat infiltration contributes to the decrease of the contractile activity of the skeletal muscle, impairing its functionality. Exercise training has been an important tool in the rehabilitation of muscle strength and function in patients with SAM. However, to date, no study has evaluated the effects of exercise training on IR as well as in skeletal muscle fat infiltration of these patients. Objectives: To evaluate the effects of exercise training on IR and on skeletal muscle fat infiltration of patients with SAM. Methods: Nine patients diagnosed with SAM (SAM group: six with dermatomyositis (DM), two with antisynthetic syndrome (ASS) and one with polymyositis (PM)) and ten healthy control volunteers (CTRL group) matched by sex, age and body mass index were engaged in the present study. The following parameters were evaluated and compared: aerobic capacity (evaluated by a treadmill exercise test), muscle strength and function (evaluated by one repetition maximum (1RM), sit-to-stand and timed up-and-go tests), body composition (evaluated by bone densitometry), IR (evaluated by the oral glucose tolerance test (OGTT), homeostasis model of assessment (HOMA index), and Matsuda index), muscle biopsy (for later analysis of skeletal muscle fiber composition (evaluated by acidic (pH 4.3) and basic (pH 9.4) ATPases), evaluation of the lipid content of skeletal muscle (by Oil Red O (ORO) staining) and evaluation of gene expression (by sequencing RNA messenger (RNA-seq)). After the initial analyzes, the patients of the SAM group underwent an exercise training program, consisting of aerobic and strength exercises, twice-a-week, for twelve weeks. After the twelve weeks, all initial analyzes were revaluated. Results: Patients has a stable disease according to IMACS and muscle enzymes. Patients in the SAM group presented lower aerobic capacity, muscle strength and function when compared to the control subjects. They also presented a smaller cross-sectional area of type I and type IIx fibers when compared to the CTRL group. In addition, patients in the SAM group had a higher proportion of type II fibers, and a lower proportion of type I fibers compared to the CTRL group. No significant differences were found in the IR parameters between the SAM and the CTRL group. Regarding lipid content, the SAM group had a higher lipid content in type II skeletal muscle fibers when compared to the CTRL group. In response to exercise training, the SAM group showed a significant improvement in aerobic capacity, muscle strength and function, body composition as well as in IR parameters. After exercise training, there was a significant increase in the cross-sectional area and in the proportion of type I skeletal muscle fibers. Finally, after exercise training, there was a significant decrease in the skeletal muscle lipid content of type I and type II skeletal muscle fibers. Finally, there was an increase in gene expression in genes related to the insulin pathway, lipid oxidation, autophagy and antioxidant capacity, while genes related to the ubiquitin proteasome decreased with exercise training. Conclusions: Exercise training was an effective tool in improving insulin sensitivity and B-cell function in patients with SAM. In addition, exercise training led to an increase in the size and proportion of skeletal muscle type I fibers, in addition to decreasing the intramuscular lipid content of patients with SAM. Furthermore, there was an increase in gene expression in genes related to the insulin pathway, lipid oxidation, autophagy and antioxidant capacity, while genes related to the ubiquitin proteasome decreased with exercise training.Therefore, exercise training seems to be effective in reducing cardiometabolic risk, as well as improving the quality and muscular functionality of these patients
 
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Data de Publicação
2020-10-31
 
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