Efeitos do traje IVL sobre o exercício moderado

Na tabela 4 são apresentados os valores de temperatura, GEtotal e metabolismos

energéticos para o exercício moderado. A análise do efeito do IVL sobre a temperatura da coxa pré- e pós-moderado não apontou diferenças entre condições e tempos (interação p = 0,68), sendo evidenciada apenas uma tendência a efeito principal de tempo (p = 0,06). Esse achado mais uma vez confirma que o IVL irradiado por materiais não altera a temperatura da área irradiada, como já apontado por revisões do tema (LEUNG, 2015; TSAI; HAMBLIN, 2017; VATANSEVER; HAMBLIN, 2012).

Nesta mesma tabela pode ser observado uma tendência a menor GEtotal (p =

0,06) e a menor AMET (p = 0,05) para o traje IVL em comparação ao Placebo no exercício

moderado. O menor GEtotal se deve a menor produção de energia pelo AMET e manutenção da

quantidade de energia produzida pelos ANAMETs. Na tabela 4 é mostrado que não foram

observadas diferenças entre trajes para: LAMET e ALMET (ambos os ps > 0,05). A redução da

quantidade de energia produzida pelo AMET é o reflexo da redução do V̇O2 durante o

exercício, indicando efeito do IVL na redução do custo energético da tarefa. Até onde sabemos, esse efeito nunca foi reportado com a aplicação de qualquer tipo de radiação.

Interessantemente, achados semelhantes foram observados em estudo com suplementação de nitrato ou suco de beterraba rico nesse nutriente (BAILEY et al., 2009; LANSLEY et al., 2011), sendo a conversão do nitrato em NO e o aumento da eficiência mitocondrial apontados como mecanismos responsáveis por essa redução no V̇O2 (LARSEN

et al., 2011). Embora esses resultados possam apontar para uma possível relação entre a redução do custo da tarefa e o conhecido efeito do IV no aumento da biodisponibilidade de NO (LEUNG, 2009; MITCHELL; MACK, 2013); recentemente, nosso grupo mostrou que a relação entre NO e bioenergética não foi capaz de explicar o efeito ergogênico do IV em humanos (Estudo 1). Independentemente do NO, a melhora na eficiência mitocondrial surge como uma explicação plausível para essa redução no custo da tarefa com o IV, visto que estudos com cultura de células e modelo animal já demonstraram efeito do IV no aumento da atividade da citocromo C oxidase (KARU 2008), enzima mitocondrial pertencente à cadeia de transporte de elétrons, resultando em maior produção de ATP (FERRARESI et al., 2016b). Com o intuito de identificar possíveis vias metabólicas alvo de ação do IV nessa intensidade utilizamos a análise metabolômica.

Estudo 2. TABELA 4. Temperatura, gasto energético total e metabolismos energéticos na intensidade moderada para Placebo e IVL

PLACEBO IVL

Pré-Moderado Pós-Moderado Pré-Moderado Pós-Moderado

Temp. (°C) 32,6 ± 1,8 31,9 ± 1,9 32,9 ± 1,3 32,4 ± 1,5 GEtotal (kJ) - 98,4 ± 41,8 - 91,1 ± 31,7 AMET (kJ) - 86,7 ± 37,1 (88%) - 79,3 ± 27,1 (87%) LAMET (kJ) - 4,4 ± 2,8 (5%) - 4,5 ± 3,1 (5%) ALMET (kJ) - 7,3 ± 4,1 (7%) - 7,3 ± 3 (8%) Dados apresentados em Média ± Desvio Padrão. Temp., temperatura da coxa; GEtotal, gasto energético total;

AMET, metabolismo aeróbio; LAMET, metabolismo anaeróbio lático; ALMET, metabolismo anaeróbio alático.

Entre parênteses, abaixo dos valores de cada metabolismo, é mostrado a contribuição percentual de cada sistema para o GETOTAL.

Para a análise dos metabólitos circulantes, inicialmente foi realizado o PLS-DA seguido do Vip score com os dados pré- e pós-exercício de cada condição (Figura 3). A inspeção do perfil metabolômico do traje Placebo na intensidade moderada indica segregação entre os tempos (Figura 3 A), sendo o modelo validado tanto pelo parâmetro R2 quanto Q2 (Figura 3 B). A lista de Vip score gerada a partir do PLS-DA do traje placebo, nessa intensidade, apontou como sendo 13 os metabólitos que mais contribuíram para a segregação entre os tempos (Figura 3 C). Da mesma maneira para o traje IVL, a inspeção do perfil metabolômico indica segregação entre os tempos (Figura 3 D), sendo o modelo também validado por ambos os parâmetros (Figura 3 E). No entanto, para o traje IVL a lista Vip score gerada indicou 12 metabólitos como sendo os que mais contribuíram para a segregação entre os tempos (Figura 3 F). Uma vez indicados os metabolitos Vip, os mesmos foram comparados pela ANOVA, sendo que apenas 1 apresentou interação condições (IVL e Placebo) VS. tempos (pré- e pós-exercício), o metabólito 3-Hidroxiisovalerato.

Estudo 2. Figura 3. Perfil metabolômico do exercício moderado. A: PLS-DA do traje placebo; B: validação do PLS-DA do traje placebo; C: Vip score do traje placebo; D: PLS-DA do traje IVL; E: validação do PLS-DA do traje IVL; F: Vip score do traje IVL. *, mostra o Q2 de melhor desempenho.

Com a identificação do 3-Hidroxiisovalerato como único metabólito das listas Vip candidato a explicar os efeitos do IVL sobre o exercício moderado, partimos para a identificação das possíveis vias metabólicas que poderiam ter sido impactadas pela intervenção. No entanto Pathway Analysis não retornou nenhuma sugestão de via. Este resultado foi inesperado revelando a ineditude do achado, não só para os estudos do efeito do IVL, mas para a compreensão da resposta metabólica frente ao exercício. Dessa forma, a via

metabólica do 3-Hidroxiisovalerato foi verificada manualmente em dois grandes bancos de dados: hmdb - Human Metabolome Database (WISHART et al., 2018) e SMPDB - The Small Molecule Pathway Database (JEWISON et al., 2014); que revelaram outros 4 metabólitos comuns a nosso painel de metabólitos: 2-oxoisocaproato, Isoleucina, Leucina e Valina. Comportamento médio e individual pré- e pós-exercício dos cinco metabólitos, para cada condição, estão graficamente demonstrados em material suplementar na figura 10.

Nessa última fase de trabalhos com o banco de dados da metabolômica da intensidade moderada, os cinco metabólitos apontados como candidatos a explicar os efeitos do IVL, foram comparados pela ANOVA. Apenas o metabólito 3-Hidroxiisovalerato apresentou interação condição X tempos, com o post hoc indicando diferença (p = 0.03) do pré- para o pós-exercício no traje IVL (figura 4). A análise dos dados individuais revelaram dois indivíduos com valores atípicos na condição placebo. No intuito de verificar a possível influência dos mesmos sobre os resultados, a ANOVA foi repetida sem eles, sendo o resultado final o mesmo. Nenhum dos demais metabólitos apresentou interação, e efeito principal de tempo foi observado apenas para o 2-Oxoisocoproato (Tabela 5).

Estudo 2. Figura 4. Efeito do traje IVL sobre o 3- Hidroxiisovalerato no exercício moderado. * diferença significante do pré- para o pós-exercício. Barras roxas representam dados do traje placebo e barras vermelhas dados do traje IVL.

pré pós pré pós 0.0000 0.0005 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025 0.0030 0.0035 0.0040 0.0045 * 3 -Hi d ro x ii so v a le ra to ( m M ) 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 _V a lo re s in d iv id u a is ( m M )

Estudo 2. TABELA 5. Metabólitos pré e pós exercício na intensidade moderada.

PLACEBO IVL

Pré-Moderado Pós-Moderado Pré-Moderado Pós-Moderado

2-oxoisocaproato 0,002 ± 0,001 0,002 ± 0,001 0,002 ± 0,001 0,002 ± 0,001

Isoleucina 0,035 ± 0,01 0,035 ± 0,01 0,035 ± 0,01 0,033 ± 0,010

Leucina 0,056 ± 0,015 0,058 ± 0,015 0,057 ± 0,012 0,056 ± 0,014

Valina 0,114 ± 0,023 0,114 ± 0,022 0,113 ± 0,024 0,110 ± 0,022

Dados apresentados em Média ± Desvio Padrão da concentração do metabólito, expressa em mM.

O 3-Hidroxiisovalerato ou β-hidroxi-β-metilbutirato é um ácido graxo hidroxilado, sintetizado à partir do aminoácido leucina, que possui funções na redução da degradação e na síntese de proteínas musculares e vem sendo estudado como metabólito importante para o aumento da massa magra. A leucina é um aminoácido essencial, não sintetizado pelos humanos e pertence ao grupo dos aminoácidos ramificados BCAA, que compreendem a leucina, isoleucina e valina. Aparentemente o 3-Hidroxiisovalerato não possui nenhum efeito direto sobre o metabolismo oxidativo. No catabolismo, a leucina é convertida a 2-oxoisocaproato, e esse é convertido em 3-Hidroxiisovalerato (NISSEN; ABUMRAD, 1997; WILKINSON et al., 2013). A reação do 2-oxoisocoproato com coenzima-A resulta em derivados ligados à coenzima A que possibilitam a geração de energia, à partir do aminoácido, por via aeróbica, através do ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) (WILKINSON et al., 2013). Entretanto, a produção do 3-hidroxiisovalerato à partir do 2-oxoisocaproato, impede a oxidação completa intramitocondrial da leucina. Por outro lado, Pinheiro et al. (2012) verificaram, em músculo gastrocnêmio de ratos suplementados com 3- hidroxiisovalerato, maior conteúdo de ATP e glicogênio e aumento da atividade da enzima citrato sintase, responsável pelo catabolismo do Acetil-CoA, através do ciclo do ácido cítrico, nos organismos aeróbios. Em plasma, os mesmos autores encontraram aumento de ácidos graxos livres, sugerindo que o efeito mais significativo do 3-hidroxiisovalerato seja o aumento da disponibilidade lipídica para o metabolismo energético oxidativo das fibras musculares. O 3-hidroxiisovalerato, transportado pela carnitina, do meio intramitocondrial para o citoplasma (MOCK et al., 2011), aumentaria a disponibilidade de coenzima A para ser utilizada por outros substratos, como ácidos graxos, e possibilitaria o AMET sem aumento do

consumo de aminoácidos. É importante observar que a análise estatísticas dos aminoácidos não demostrou nenhuma alteração na intensidade moderada (Tabela 5), o que nos levou a especular que o aumento do 3-Hidroxiisovalerato possa estar relacionado ao aumento do AMET

decorrente da disponibilidade de lipídeos circulantes. Esse ponto será abordado em tópico a seguir nesse estudo.