Mecanismos moleculares de los beneficios del ejercicio para las personas resistentes a la insulina

La identificación de los puntos de regulación molecular de los beneficios del ejercicio es de alta prioridad nacional debido a la oportunidad de desarrollar terapias novedosas dirigidas que beneficien a las poblaciones que sufren problemas de salud relacionados con la inactividad, incluida la DM2 y la prediabetes, caracterizada por la resistencia a la insulina (RI). La RI es más prevalente en la población de mayor edad asociada con sarcopenia. Los investigadores proponen un nuevo papel regulador metabólico de PGC-1α4 (α4), un gen de hipertrofia, mejorado por el ejercicio de resistencia (RE). Con base en datos preliminares sustanciales, los investigadores plantean la hipótesis de que α4, en cooperación con PPARβ (Rβ), promueve la glucólisis muscular y la sensibilidad a la insulina (IS), además de aumentar la masa muscular y el rendimiento. Con base en sus nuevos datos preliminares, también investigarán si mediante la desacetilación de las proteínas glucolíticas, la ER mejora la capacidad glucolítica del músculo. Rβ también reduce el estrés oxidativo que no solo mejora el IS sino que también contribuye a otros beneficios para la salud. Los nuevos datos basados ​​en ARNm indican que RE reduce la degradación de proteínas, lo que se investigará en la propuesta actual. Los investigadores determinarán si 3 meses de entrenamiento de RE mejoran la sensibilidad a la insulina y el rendimiento muscular y la masa en personas con IR a través de vías de glucólisis mejorada, desacetilación de proteínas glucolíticas que reducen la degradación de proteínas y mejoran la síntesis y mejoran el estrés oxidativo. Estudiarán a 48 personas IR de 50 a 75 años antes y después de 3 meses de entrenamiento de resistencia 4 veces por semana o vida sedentaria y las compararán con personas delgadas IS. Recolectarán muestras de biopsia del músculo vastus lateralis antes y después de una sesión de ejercicio agudo y después de una comida mixta para medir marcadores de glucólisis, metabolitos energéticos, glucógeno sintasa, contenido de glucógeno, α4, Rβ, proteínas de señalización de insulina y análisis de proteoma. También medirán los marcadores de estrés oxidativo, incluidos 8-OXO-dg (medida del daño del ADN), el daño oxidativo de las proteínas y la subsiguiente degradación de las proteínas musculares, que, según la hipótesis, se reduce por el aumento del efecto antioxidante de Rβ con el entrenamiento de RE. También usarán el marcaje in vivo de proteínas musculares específicas utilizando trazadores marcados con isótopos estables para determinar si la hipertrofia muscular inducida por α4 ocurre no solo al reducir la degradación sino también al mejorar la síntesis de proteínas contráctiles. Estos estudios brindarán la explicación mecánica necesaria sobre cómo la ER mejora la IS, la glucólisis, reduce el estrés oxidativo y promueve el rendimiento muscular y la masa en las personas IR, contribuyendo así sustancialmente a la salud y la vida útil.