Examinando diferenças baseadas no sexo em respostas metabólicas e mecânicas à atrofia muscular induzida por desuso

Os pacientes em reabilitação podem passar por períodos de imobilização prolongada dos membros em resposta a lesões, cirurgias ou doenças. Devido ao desuso, o tamanho e a força dos músculos que controlam o membro afetado podem diminuir significativamente, resultando em comprometimento físico ou menor qualidade de vida durante a fase de recuperação. Quando medido como contração isométrica máxima, a força muscular no membro imobilizado diminui a uma taxa dramática, em torno de 1,0-1,2%/dia. Esses declínios no tamanho e força muscular podem variar entre os sexos - isso ainda não está claro. Acredita-se que a atrofia muscular seja causada por um declínio significativo na síntese de proteínas musculares (a principal via atribuída ao crescimento/hipertrofia muscular). Existem também vários caminhos pelos quais o músculo é quebrado. São as diferenças baseadas no sexo nesta taxa de declínio da síntese de proteína muscular e o caminho pelo qual o músculo é quebrado que gostaríamos de investigar por sua contribuição para o tamanho do músculo e declínio da força após um período de imobilização.

O objetivo da pesquisa proposta é definir se existem diferenças entre mulheres e homens (i.e. diferenças baseadas no sexo) na regulação metabólica e mecanística da atrofia muscular induzida pelo desuso in vivo em humanos.

Na primeira visita do participante, antes do início do estudo (Dia 0), ele será instruído a preencher um questionário relacionado à saúde, triado para todas as características antropométricas (altura, peso, idade, sexo) e passar por uma varredura de DXA para corpo detalhes da composição. Eles serão familiarizados com todos os procedimentos do estudo, incluindo biópsias musculares, testes de força, D2O, dieta e registro de exercícios. Eles também serão ajustados para a cinta de imobilização. A perna que será imobilizada será randomizada em cada participante. Esta primeira visita durará aproximadamente 2 horas. Quando os participantes retornarem no primeiro dia do estudo, eles primeiro farão uma ressonância magnética da parte inferior do corpo. Em seguida, os participantes realizarão testes de força unipodal no Biodex. Posteriormente, no Dia 2, coletas de sangue venoso e amostras de saliva serão coletadas. Os participantes receberão sua dose de ataque de D2O (5mL·kg de massa corporal-1 de 70% D2O) e receberão doses diárias de manutenção de 50mL de D2O para continuar a tomar todos os dias durante o experimento. Ao retornar para o Dia 3, os participantes serão submetidos a uma única biópsia do músculo esquelético do vasto lateral de uma perna. Os participantes repetirão suas amostras de sangue e saliva neste dia. Os participantes serão então equipados com joelheiras e muletas antes de deixarem as instalações. Os participantes também serão equipados com um monitor de atividade ActiGraph para registrar a atividade física e o gasto de energia enquanto estiverem imobilizados por 7 dias. Esta terceira visita durará aproximadamente 3 horas. Os participantes monitorarão sua própria ingestão alimentar por meio do registro da dieta, que serão instruídos a realizar por 2 dias da semana (ou seja, segunda-feira - sexta-feira) e um dia de fim de semana (ou seja, Sábado domingo). Durante o período de 7 dias de imobilização, os participantes fornecerão uma amostra de saliva todos os dias para medição do enriquecimento de 2H na água corporal. As amostras de saliva devem ser coletadas pela manhã, logo após os participantes acordarem e antes de qualquer ingestão de alimentos. Os participantes devem beber a dose de manutenção de 1 × 50 mL de D2O por dia fornecida logo após a coleta de suas amostras de saliva. No dia 8, os participantes retornarão às instalações para passar por testes pós-imobilização, que incluirão: uma varredura DXA, uma ressonância magnética da parte inferior do corpo, duas biópsias do músculo esquelético (uma em cada perna), uma amostra de sangue, uma amostra de saliva e uma única - testes de força nas pernas em ambas as pernas. Esta visita final durará aproximadamente 4 horas.