Antioxidantii sunt utili pentru prevenirea distrugerii musculare ?

-Creșterile masei musculare rezultă din dimensiunea crescută a fibrelor musculare preexistente datorită acumulării de noi proteine musculare. În schimb, atrofia musculară scheletică sau pierderea musculară este asociată cu conținutul scăzut de proteine contractile. Cu alte cuvinte, masa musculară scheletică este direct proporțională cu conținutul de proteine, care depinde în final de echilibrul dintre sinteză și degradare.

-Hormonii precum insulina, hormonul de creștere și IGF-1 reduc ratele de degradare a proteinelor, pe lângă stimularea ratelor de sinteză. Mai mult, s-a dovedit că administrarea insulinei la șobolani cu tumori și la pacienții cu cancer inversează modelul de pierdere musculară și creșterea defalcării proteinelor. În schimb, glucocorticoizii (cortizolul) exercită un efect catabolic clar, iar nivelurile lor sunt frecvent crescute în stările bolnave. Cortizolul activează o enzimă catabolică numită proteasome-ubiquitină, care descompune țesutul muscular. Tratamentul acut cu glucocorticoizi crește expresia ubiquitin-proteazelor din mușchi, rezultând catabolism.

-Prevenirea descompunerii musculare sau a atrofiei musculare poate fi realizată prin prevenirea hormonilor (cortizolului) sau a altor mediatori imunologici (citokine inflamatorii) care afectează metabolismul proteinelor musculare, modificând astfel echilibrul fiziologic dintre sinteză și descompunere – favorizându-l pe acesta din urmă și, eventual, reducându-l pe primul – rezultat în defalcarea proteinelor. Pe lângă hormoni precum cortizolul care descompun mușchii, reacțiile precum stresul oxidativ pot reduce sinteza proteinelor musculare. S-a propus ca stresul oxidativ să fie implicat în patogeneza pierderii mușchiului scheletic în moduri multifacetice, incluzând o descompunere crescută a proteinelor.

-Stresul oxidativ este cauzat de un dezechilibru între producția de oxigen reactiv și capacitatea organismului de a detoxifica cu ușurință intermediații reactivi sau de a repara cu ușurință daunele rezultate. Radicalii liberi sunt produși în fiecare zi în corpul tău; cheia este să minimalizezi daunele pe care le pot face celulelor tale. Corpul tău reacționează constant cu oxigenul în timp ce respiri, iar celulele tale produc energie. Ca urmare a acestei activități, sunt produse molecule puternic reactive cunoscute sub numele de radicali liberi. Când respirați cu greu la ultimul set de genu, produceți radicali liberi, dar sa nu vă preocupați atât de mult, deoarece nu puteți face nimic în acest sens.

-Fiți mai preocupat de cauzele dietetice și de mediu ale radicalilor liberi, cum ar fi poluarea, fumatul, mesele bogate în grăsimi, consumul scăzut de fructe și legume și de metale grele găsite în apă. La om, stresul oxidativ în exces este legat de multe boli, cum ar fi ateroscleroza, boala Parkinson, insuficiența cardiacă, infarctul miocardic, boala Alzheimer și sindromul de oboseală cronică, dar stresul oxidativ pe termen scurt poate fi de asemenea important pentru a preveni îmbătrânirea.

1 Stresul oxidativ și mușchiul

-Ce se întâmplă atunci când mușchii tăi sunt expuși excesului de radicali liberi sau specii reactive de oxigen (ROS)? Luând un antioxidant precum tocopherols mixt, CoQ10 sau acidul lipoic ajută la formarea mușchilor și la prevenirea pierderilor musculare odată cu vârsta?

-S-a demonstrat că nivelul de ROS produs este influențat de producerea forței musculare scheletice. De exemplu, concentrațiile excesive de ROS muscular determină inhibarea contracției musculare. ROS sunt de asemenea implicați în generarea oboselii musculare în timpul contracțiilor repetate sau susținute. Stresul oxidativ a fost, de asemenea, sugerat să conducă la hipercatabolismul proteinelor musculare și la descompunerea mușchilor, contribuind la disfuncția mușchilor scheletici. În acest sens, ROS sunt implicați în activarea căii proteolitice catabolice, prin ruperea proteinelor musculare.

2 Antioxidanți și anabolism muscular

-Aici vin antioxidanții pentru salvarea mușchilor. Apărările antioxidante sunt induse rapid de celule pentru a face față stresului oxidativ. Deficiența sau epuizarea diferitelor sisteme de antioxidanți s-a dovedit în mod constant că exacerbează leziunile de țesut oxidativ. În ceea ce privește mușchiul scheletic, tipul de fibre afectează în mod semnificativ activitatea enzimelor antioxidante, care este mai mare în fibrele oxidante cu contractie lentă decât în fibrele glicolitice cu contractie rapidă.

-S-a demonstrat că producția de ROS crește in mușchiul scheletici în timpul îmbătrânirii, iar stresul oxidativ s-a afirmat că este relevant pentru afectarea celulelor legate de vârstă. În acest sens, mușchiul scheletic îmbătrânit este mai puțin predispus la activarea răspunsului regenerativ după accidentare. Acest lucru este legat de o reducere a căilor de transducție a semnalului anabolic, precum cele reglementate de IGF-1 și deoarece ROS-ul împiedică capacitatea IGF-1 de a activa celulele satelit – afectând capacitatea lor de a repara mușchii. Astfel, stresul oxidativ crescut în îmbătrânire poate duce la o afectare a protecției celulelor musculare și la o deteriorare mai mare a celulelor musculare – și poate copleși capacitatea de reparație a organismului.

-În plus față de leziunile care apar direct la nivelul mușchiului scheletic din excesul de ROS cu îmbătrânirea, sarcopenia – pierderea masei musculare la persoanele în vârstă – este asociată cu un aport dietetic antioxidant redus. Puterea musculară slabă și performanța fizică scăzută au fost asociate cu niveluri scăzute de carotenoizi circulați. Indiferent, cel puțin unele dintre mecanismele implicate în epuizarea mușchilor, cum ar fi proteoliza îmbunătățită sau sinteza redusă de proteine, pot depinde, de asemenea, de o deteriorare oxidativă crescută a mușchiului si adoptarea regimurilor terapeutice antioxidante. Cu toate acestea, în ciuda observației că stresul oxidativ apare în general în mușchiul care se atrofiaza, indiferent de mecanismele cauzale, amploarea contribuției sale la distrugerea țesuturilor nu este clară.

-În unele cazuri, o contribuție puternică a dezechilibrului redox la patogeneza epuizării musculare poate fi recunoscută și chiar dedusă din eficacitatea terapiei antioxidante. Acest lucru este deosebit de evident în diabet, în care antioxidanții precum vitaminele C și E și resveratrol s-au dovedit a proteja în mod semnificativ de risipa musculară. În alte cazuri, rezultatele obținute prin tratamentul cu antioxidanți sunt contrastante, deși unele studii au demonstrat un grad de protecție împotriva atrofiei musculare în cachexia cancerului, distrofia musculară Duchenne, îmbătrânirea și ALS. În toate aceste condiții, stresul oxidativ se comportă probabil ca un factor suplimentar care amplifică stimulii de distrugere, dar nu joacă un rol principal.

-Aplicațiile practice sunt că administrarea de antioxidanți precum resveratrolul, ceaiul verde și curcumina nu vor duce la câștiguri imediate sau vizibile în forță și dimensiune, dar vor încetini deteriorarea mușchilor care are loc de-a lungul anilor. Dacă sunteți în căutarea unei polițe de asigurare pe termen lung pentru menținerea mușchilor odată cu înaintarea în vârstă, administrarea de antioxidanți va preveni deteriorarea radicală liberă a mușchilor și va menține o stare mai anabolizată în mușchi.

By.Bitanu Alexandru

Referinte:

1. Ruff RL, Secrist D. Inhibitors of prostaglandin synthesis or cathepsin B prevent muscle wasting due to sepsis in the rat. J Clin Invest, 73:1483-1486; 1984.

2. Tessitore L, Costelli P, Baccino FM. Pharmacological interference with tissue protein hypercatabolism in tumor-bearing rats. Biochem J, 299:71-78; 1994.

3. Heslin MJ, Newman E, Wolf RF, Pisters PW, Brennan MF. Effect of systemic hyperinsulinemia in cancer patients. Cancer Res, 52:3845-3850; 1992.

4. Wing SS, Goldberg AL. Glucocorticoids activate the ATP-ubiquitin-dependent proteolytic systemin skeletal muscle during fasting. Am J Physiol, 264:E668-E676; 1993.

5. Reid MB, Khawli FA, Moody MR. Reactive oxygen in skeletal muscle. III. Contractility of unfatigued muscle. J Appl Physiol, 75:1081-1087; 1993.

6. Smith M, Reid MB. Redox modulation of contractile function in respiratory and limb skeletal muscle. Respir Physiol Neurobiol, 151:229-241; 2006.

7. Buck M, Chojkier M. Musclewasting and dedifferentiation induced by oxidative stress in a murine model of cachexia is prevented by inhibitors of nitric oxide synthesis and antioxidants. EMBO J, 15:1753-1765; 1996.

8. Li YP, Schwartz RJ, Waddell, ID, Holloway BR, Reid MB. Skeletal muscle myocytes undergo protein loss and reactive oxygen-mediated NF-κB activation in response to tumor necrosis factor. FASEB J,12871-880; 1998.

9. Li YP, Chen Y, Li AS, Reid MB. Hydrogen peroxide stimulates ubiquitinconjugating activity and expression of genes for specific E2 and E3 proteins in skeletal muscle myotubes. Am J Physiol Cell Physiol, 285:806-812; 2003.

10. Vasilaki A, McArdle F, Iwanejko LM, McArdle A. Adaptive responses of mouse skeletal muscle to contractile activity: the effect of age. Mech Ageing Dev, 127:830-839; 2006.

11. Chaput JP, Lord C, Cloutier M, Aubertin Leheudre M, Goulet ED, Rousseau S, Khalil A, Dionne IJ. Relationship between antioxidant intakes and class I sarcopenia in elderly men and women. J Nutr Health Aging, 11:363-369; 2007.

12. Semba RD, Blaum C, Guralnik JM, Moncrief DT, Ricks MO, Fried LP. Carotenoid and vitamin E status are associated with indicators of sarcopenia among older women living in the community. Aging Clin Exp Res, 15:482-487; 2003.

13. Cesari M, Pahor M, Bartali B, Cherubini A, Penninx BW, Williams GR, Atkinson H, Martin A, Guralnik JM, Ferrucci L. Antioxidants and physical performance in elderly persons: the Invecchiare in Chianti (InCHIANTI) study. Am J Clin Nutr, 79:289-294; 2004.

14. Gomez-Cabrera MC, Domenech E, Viña J. Moderate exercise is an antioxidant: upregulation of antioxidant genes by training. Free Radic Biol Med, 44:126-131; 2008.

15. Are antioxidants useful for treating skeletal muscle atrophy? Bonetto A, Penna F, Muscaritoli M, Minero VG, Fanelli FR, Baccino FM, Costelli P. Free Radic Biol Med, 2009 Oct 1;47(7):906-16. Epub 2009 Jul 8.