Suplimentarea cu ary - 3 dietetică atenuează imobilizarea - reducerea musculaturii scheletice indusă
Departamentul de sănătate umană și științe nutriționale, Universitatea din Guelph, Ontario, Canada
Corespondență: Sănătate umană și științe nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Corespondență: sănătatea umană și științele nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de sănătate umană și științe nutriționale, Universitatea din Guelph, Ontario, Canada
Corespondență: sănătatea umană și științele nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Corespondență: sănătatea umană și științele nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Departamentul de sănătate umană și științe nutriționale, Universitatea din Guelph, Ontario, Canada
Corespondență: sănătatea umană și științele nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Corespondență: sănătatea umană și științele nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton, Ontario, Canada
Departamentul de sănătate umană și științe nutriționale, Universitatea din Guelph, Ontario, Canada
Corespondență: Sănătate umană și științe nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
Corespondență: sănătatea umană și științele nutriționale, Universitatea din Guelph, 491 Gordon St., Guelph, ON N1G 2W1, Canada. E-mail: [email protected]
ABSTRACT
ABREVIERI
S-a demonstrat că uzarea mușchilor scheletici duce la scăderi rapide ale forței musculare, ale masei musculare (1-5) și ale conținutului mitocondrial (6). Deși mecanismele moleculare de reglare a atrofiei musculare rămân slab definite, mitocondriile par centrale pentru aceste adaptări, întrucât uzarea musculară pe termen scurt are ca rezultat o expresie a proteinei mitocondriale mai reduse (7-9), respirație stimulată de adenozin difosfat maxim (ADP) (8) o înclinație crescută pentru emisiile de oxigen reactiv mitocondrial (ROS) (10) și markeri crescuți de stres oxidativ (7, 9, 11-13). În schimb, creșterea conținutului mitocondrial ca rezultat al supraactivării α coactivator 1α (PGC - 1α) a proliferatorului peroxizomului (14-17), sau furnizarea unui antioxidant țintit mitocondrial (18), atenuează atrofia mediată de nefolosire. În total, aceste date sugerează intervenții care îmbunătățesc metabolismul oxidativ mitocondrial sau diminuează stresul redox pot atenua efectele dăunătoare asociate cu uzarea musculară.
Mitocondriile răspund intrinsec la diferite intervenții nutriționale. Suplimentarea cu acids - 3 acizi grași polinesaturați s-a dovedit că modifică compoziția lipidică a membranei mitocondriale a mușchilor scheletici și îmbunătățește sensibilitatea ADP mitocondrială independent de modificările conținutului mitocondrial (19). Acest lucru ar putea fi benefic în contextul atrofiei inutilizării, deoarece mișcarea ADP în matricea mitocondrială și legarea ulterioară a ADP de F0F1 adenozin trifosfat (ATP) sintază, stimulează fosforilarea oxidativă (oxfos) și scade producția de ROS (20), un semnal cunoscut pentru a activa căile atrofice (18). Mai mult, observația că sensibilitatea ADP atenuată a fost asociată cu stresul redox în timpul îmbătrânirii (21) și în urma consumului unei diete bogate în grăsimi (22) susține în continuare noțiunea că este necesară o reacție ADP mitocondrială pentru o sănătate celulară optimă.
MATERIALE ȘI METODE
Participanți și biopsie a mușchilor scheletici
Douăzeci de femei sănătoase, moderate active, au fost recrutate pentru studiu și randomizate la un control ( = 9) sau ω - 3 acizi grași ( = 11) grup suplimentar. Participanții au consumat suplimente care conțin ulei de floarea-soarelui (martor) sau ω - 3 (3 g acid eicosapentaenoic; și 2 g acid docosahexaenoic zilnic) timp de 4 săptămâni înainte și pe tot parcursul protocolului de imobilizare cu un singur picior de 2 săptămâni. Prezentul studiu face parte dintr-o investigație mai amplă, iar participanții au fost toți comparabili în ceea ce privește vârsta, înălțimea, masa, compoziția corpului și starea activității, după cum sa raportat anterior în McGlory și colab. (28).
Pregătirea fibrelor musculare permeabilizate
Fibrele musculare permeabilizate au fost separate la microscop în tampon BIOPS (50 mM MES, 7,23 mM K2EGTA, 2,77 mM CaK2EGTA, 20 mM imidazol, 0,5 mM DTT, 20 mM taurină, 5,77 mM ATP, 15 mM PCr și 6,56 mM MgCl2H2O; pH; 7.1). Fibrele au fost tratate cu 30 μg/ml saponină în timp ce se învârteau pentru a permeabiliza sarcolema și au fost spălate în MIR05 (0,5 mM EGTA, 3 mM MgCl2-6H2O, 60 mM lactobionat de potasiu, 10 mM KH2PO4, 20 mM HEPES, 110 mM zaharoză și 1 g/L BSA fără acizi grași; pH 7,1) sau tampon Z [(K - MES) (105 mM), KCL (30 mM), EGTA (1 mM), KH2PO4 (10 mM), MgCL2‐6H2O (5 mM), piruvat (0,005 mM), malat (0,002 mM), BSA (5 mg/ml)] până la analiza respirației sau a emisiilor de H2O2.
Respirația mitocondrială în fibrele musculare permeabilizate
Emisia de H2O2 în fibrele musculare permeabilizate
Emisia de H2O2 mitocondrială în fibrele musculare permeabilizate a fost efectuată fluorometric la 37 ° C în prezența tamponului Z, blebistatină (5 µM; MilliporeSigma, Burlington, MA SUA), superoxid dismutază (40 U/ml; MilliporeSigma), roșu ampllex (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, SUA) și peroxidază de hrean (0,5 U/ml; MUliporeSigma). Adăugarea de succinat (20 mM) a stimulat emisia de H2O2 în prezența sau absența ADP (100 μM). Experimentele au fost efectuate în duplicat și mediat. Toate fibrele au fost uscate și datele au fost corectate pentru greutatea pachetului.
Digestia fibrelor și Western blot
Analize statistice
Comparațiile inițiale între control și suplimentarea ω - 3 înainte de imobilizare au fost determinate folosind probele unui student independent t Test. Rezultatele în cadrul controlului sau ω - 3 - grupuri suplimentate în timpul imobilizării au fost analizate folosind analize ANOVA cu măsuri repetate într-o stare dietetică, urmate de Student - Newman - Keuls post hoc teste, după caz. Cinetica Michaelis - Menten a fost determinată folosind software-ul Prism 7 (GraphPad Software, La Jolla, CA, SUA). Semnificația statistică a fost determinată ca sem .