RESPOSTAS AO TREINAMENTO RESISTIDO EM RELAÇÃO A MASSA MAGRA E FORÇA MUSCULAR NO POLIMORFISMO FOKI DO GENE RECEPTOR DE
VITAMINA D EM IDOSAS
Heloisa Thomaz Rabelo
12,5 cm
7,5 cm 7,5cm
Ficha elaborada pela Biblioteca Central da Universidade Católica de Brasília – UCB
13/11/2009
R114e Rabelo, Heloisa Thomaz.
Respostas ao treinamento resistido em relação a massa magra e força muscular no polimorfismo FokI do gene receptor de vitamina D em idosas
/Heloisa Thomaz Rabelo, 2009. 120 f.: il.; 30 cm.
Tese (doutorado) – Universidade Católica de Brasília, Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física, 2009.
Orientação: Ricardo Jacó de Oliveira.
Co-orientação: Rinaldo Wellerson Pereira.
1. Treinamento de resistência. 2. Força muscular. 3. Vitamina D. 4. Mulheres idosas. I. Oliveira, Ricardo Jacó, orient. II. Pereira, Rinaldo Wellerson, orient. III. Título.
HELOISA THOMAZ RABELO
RESPOSTAS AO TREINAMENTO RESISTIDO EM RELAÇÃO A MASSA MAGRA E FORÇA MUSCULAR NO POLIMORFISMO FOKI DO GENE RECEPTOR DE
VITAMINA D EM IDOSAS
BRASÍLIA 2009
Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Educação Física da Universidade
Católica de Brasília para obtenção do Título de Doutora em Educação Física.
DEDICATÓRIA
A Deus, pela luz, força e sabedoria nos momentos dificeis ... por Sua presença constante. Meu eterno amor e gratidão.
A Nossa Senhora que a todo o momento intercedeu e intercede por mim junto ao PAI ETERNO.
A Renato meu querido marido, com muito amor, pelo apoio, carinho, confiança, paciência e cumplicidade. Te amo muito!
A meus filhos, Leandro, Renata e Fernanda, com muito carinho, pelo apoio e compreensão nos momentos de ausência. Adoro vocês!
AGRADECIMENTOS
Não poderia deixar de expressar meus agradecimentos às pessoas e instituições que colaboraram para a realização deste estudo.
A meu orientador, Prof. Dr. Ricardo, pela valiosa dedicação, apoio e competência e, especialmente, pela compreensão confiança, amizade, estímulo nos momentos difíceis. Muito obrigada mesmo!
A meu co-orientador Prof. Dr. Rinaldo Welerson Pereira pela especial e importante contribuição na condução do estudo no Laboratório de Ciências Genômicas.
A equipe Afgenética composta pelos brilhantes e competentes pesquisadores, Lídia Bezerra, Ricardo Moreno, Tailce Leite, Denize Terra, Maria Alcione, que com garra contribuíram para que realizássemos este estudo, cada um com sua particularidade.
A amiga e parceira Lídia por tudo que passamos juntas no doutorado, momentos de muita luta, angústias, mas também de grandes alegrias e conquistas. Obrigada pela grande contribuição e carinho. Valeu mesmo!
A amiga Denize pela determinação, dedicação, e grande colaboração na coleta dos dados, além do apoio, carinho nos momentos difíceis.
Ao amigo Prof. Dr. Ricardo Moreno, pela ajuda no acompanhamento da análise estatística e também nas correções dos artigos.
A querida Tailce pela força na genotipagem, na coleta de dados e também pela amável atenção em todos os momentos.
A amiga Adriana Furtado Jacó e seus filhos José Vítor e a pequena Maria Teresa que amavelmente me acolheram em sua casa. Obrigada por tudo!
A todos os docentes e colegas do doutorado da Universidade Católica de Brasília.
A amiga Daisy Motta pela carinhosa acolhida em Brasília.
A amiga Profª Msc. Fátima Souza, que durante a sua gestão na coordenação do Curso de Educação Física do Unileste-MG, não mediu esforços para que eu pudesse estar em Brasília e por sempre me apoiar. Minha eterna gratidão!
Ao amigo Prof. Msc. Tasso, coordenador do Curso de Educação Física do Unileste-MG pelo apoio, compreensão e confiança.
A Universidade Católica de Brasília que disponibilizou suas instalações e equipamentos para a realização deste estudo.
Ao Centro Universitário do Leste de Minas Gerais Unileste-MG por adequar os meus horários de trabalho, permitindo que eu pudesse estar em Brasília.
A todos os professores e alunos do Curso de Educação Física do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais pela compreensão nos momentos de minha ausência.
A todas as senhoras participantes deste estudo, meu eterno apreço pela dedicação e responsabilidade. Elas foram e são realmente “poderosas” e moram no meu coração.
EPÍGRAFE
“O Senhor é meu pastor, nada me faltará, Em verdes prados, Ele me faz repousar,
Conduz-me junto às águas refrescantes,
Restaura as forças de minha alma,
Pelos caminhos retos Ele me leva,
Por amor do Seu nome”
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 : DXA modelo Lunar DPX-IQ - (Lunar Corporation, Madison, WI, USA)... 44
Figura 2: Avaliação do pico de torque isocinético dos extensores do joelho ... 46
Figura 3: Leg press ... 48
Figura 4: Puxada costas ... 48
Figura 5: Extensão de joelhos ... 48
Figura 6: Supino vertical ... 48
Figura 7: Flexão de joelhos ... 48
Figura 8: Cadeira abdutora ... 48
Figura 9: Abdução de ombros ... 49
Figura 10: Abdominal ... 49
Figura 11: Extensão de tronco ... 49
Figura 12: Flexão plantar ... 49
Figura 13: Coleta sanguínea ... 49
Figura 14: Quantificação do DNA ... 52
Figura 15: Termociclador da marca GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems, Foster City, CA, EUA) ... 54
Figura 16: Teste da eficiência amplificação da PCR ... 54
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Programa de Treinamento Resistido ... 49 Tabela 2: Características das voluntárias. Os valores são expressos como média ±
Desvio Padrão ... 57
Tabela 3: Características referentes à terapia de reposição hormonal, suplementação de cálcio, classificação de sarcopenia e nível de atividade física ... 58
Tabela 4: Variáveis antropométricas antes e após 24 semanas de treinamento resistido no grupo controle e no grupo experimental ... 59
Tabela 5: Distribuição dos genótipos e freqüência alélica do polimorfismo Fok1 do gene VDR observados na amostra do presente estudo ... 60
Tabela 6: Idade, anos de menopausa e mensurações antropométricas de acordo com os genótipos estudados. Valores são expressos em média ± erro padrão ... 61
Tabela 7: Valores ajustados e erros padrão das variáveis relacionadas à massa livre de gordura e força muscular de acordo com os três genótipos do VDR comparados por meio de análise de covariância ... 61
Tabela 8: Força muscular e massa livre de gordura do GE antes e após 24 semanas de treinamento resistido, bem como as alterações em termos absolutos e relativos nos três
genótipos do VDR ... 63
Tabela 9: Força muscular e massa livre de gordura do grupo experimental, antes e após 24 semanas de treinamento resistido, bem como as alterações em termos absolutos e relativos para o genótipo F/F e para o grupo composto pela união dos genótipos (F/F +
LISTA DE ABREVIATURAS
ANCOVA Análise de Covariância.
ANOVA Análise de Variância.
DMO Densidade Mineral Óssea.
DNA Ácido Desoxirribonucléico (do inglês deoxyribonucleic acid) DXA Absortometria por Raios-X de Dupla Energia (do inglês,
Dual - Energy X-ray Absorptiometry);
DMO Densidade Mineral Óssea
EDTA Ácido etilenodiaminotetracético (do inglês, ethylenediaminetetracetic acid)
IMC Índice de Massa Corporal;
IPAQ Questionário Internacional de Atividade Física (do inglês, International Physical Activity Questionaire);
MLG Massa Livre de Gordura.
MGLA Massa Livre de Gordura Apendicular.
MLGT Massa Livre de Gordura Total.
N Número de Voluntárias da Amostra.
PCR Reação em Cadeia de Polimerase (do inglês Polymerase
Chain Reaction).
PT Pico de Torque
RM Repetição Máxima;
SPSS Pacote Estatístico para as Ciências Sociais (do inglês, Statistical Package for the Social Science).
TCLE Termo de Consentimento Livre e Esclarrecido.
UCB Universidade Católica de Brasília
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ... 16
2. OBJETIVOS ... 20
3. REVISÃO DE LITERATURA ... 21
3.1.Músculo-esquelético e envelhecimento ... 21
3.2.Sarcopenia ... 23
3.3.Componentes genéticos e sarcopenia ... 28
3.4.Exercícios resistidos e sarcopenia ... 29
3.5.Exercícios resistidos e a influência genética ... 32
3.6.Vitamina D massa e força muscular ... 35
3.7.Gene VDR e o polimorfismo Fok1 ... 38
4. MATERIAIS E MÉTODOS ... 40
4.1.Caracterização da Pesquisa ... 40
4.2.População e Amostra ... 40
4.3.Procedimentos ... 41
4.3.1. Comitê de Ética ... 41
4.3.2. Coleta de dados ... 42
4.3.3. Antropometria ... 42
4.3.4. Composição Corporal ... 43
4.3.5. Força muscular ... 44
4.3.6. Programa de treinamento de exercícios resistidos ... 46
4.3.7. Análise do DNA ... 50
4.3.7.1. Coleta sanguínea ... 50
4.3.7.3. Quantificação do DNA ... 52
4.3.7.4. Amplificação do DNA – Polimerase Chain Reaction (PCR) ... 53
4.3.7.5. Genotipagem do polimorfismo FokI do gene VDR ... 55
4.4.Tratamento Estatístico ... 56
5. RESULTADOS ... 57
5.1.Caracterização da amostra ... 57
5.2.Efeitos do Treinamento Resistido ... 58
5.3.Genotipagem ………... 60
5.4.Associação entre os genótipos com os fenótipos musculares ……….. 60
5.5.Associação entre os genótipos com adaptações ao TR ... 62
6. DISCUSSÃO ………... 65
6.1.Caracterização da amostra ……… 65
6.2.Efeitos do treinamento resistido. ………... 68
6.3.Genótipos do polimorfismo FokI do VDR, fenótipos musculares e adaptações ao treinamento resistido .……… 73
6.4.Limitações do Estudo. ... 80
7. CONCLUSÕES ……….. 82
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA ……… 83
Anexo A: IPAQ ... 101
Anexo B : Classificação IPAQ ... 109
Anexo C: Parecer do Comitê de Ética em Pesquisa ... 110
Anexo D: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido ... 111
RESUMO
Objetivos: O presente estudo teve o propósito de verificar a associação entre o polimorfismo FokI no gene receptor da vitamina D(VDR), Massa Livre de Gordura (MLG), força muscular
e adaptações ao treinamento resistido (TR), em mulheres idosas. Métodos: Após aplicação dos critérios de exclusão, 235 voluntárias (idade 66,6 ± 5,5 anos) foram submetidas à avaliação do pico de torque dos extensores do joelho (PT) utilizando o dinamômetro isocinético (Biodex System 3) e mensuração da MLG por meio da Absortometria por Raios-X de Dupla Energia. Desta amostra inicial, 78 voluntárias realizaram 24 semanas de um programa de TR com cargas progressivas de 60 a 80% de 1RM, 75 compuseram o grupo controle. As participantes submetidas ao treinamento e o grupo controle tiveram a MLG e o PT reavaliados ao final da intervenção. O DNA genômico de alto peso molecular foi extraído dos leucócitos do sangue de toda a amostra, utilizando-se o método salting out. A genotipagem do polimorfismo FokI foi realizada com a enzima de restrição BseGI utilizando a técnica de PCR- RFLP (Polimorfismos de tamanho em fragmentos de restrição). Para verificar a associação dos fenótipos musculares estudados e os genótipos do FokI foi realizada uma ANCOVA e para verificar os efeitos da intervenção foram aplicadas Split Plot ANOVA (2x2) ( Tempo, Grupo) e Split Plot ANCOVA (2x3) (Tempo, Genótipo{F/F, F/f, f/f}). A significância estatística adotada para as análises foi de p<0,05. Resultatos: A distribuição genotípica do polimorfismo FokI do VDR (FF: 42,7%; Ff: 45,3%; ff: 11,8%) se mostrou de acordo com o esperado pelo equilíbrio de Hardy-Weinberg. Não foram observadas diferenças significativas entre os genótipos na associação do polimorfismo FokI com PT ( P = 0,88) e nem com a MLG ( P = 0,58). Não foram observadas diferenças significativas entre os genótipos em resposta ao TR em relação ao PT (P= 0,78 e a MLG ( P=0,57) no polimorfismo FokI. Entretanto, as portadoras do alelo f aumentaram significativamente a MLGA (P=0,004)
e o PT relativo (P=0,002). Conclusões: Diante dos achados do presente estudo, conclui-se que não houve associação entre o polimorfismo FokI no gene VDR massa magra e força muscular. Perante aos significativos ganhos de MLGA e PT relativo das portadoras do alelo f em resposta ao TR, é possível que o polimorfismo investigado seja uma das variações genéticas que contribuem para o aumento da força e massa muscular em resposta à um TR em mulheres idosas.
ABSTRACT
Purpose: The present study examined the association among the VDR FokI polymorphism, fat-free mass (FFM), muscle strength and its adaptation to resistance training in older Brazilian women. Methods: After exclusion criteria were applied, 235 volunteers (age 66.6 ± 5.5 years) underwent dominant knee extension peak torque (PT) assessment using an isokinetic dynamometer (Biodex System 3) and FFM measurements by dual energy X-ray absorptiometry. From the baseline sample, 78 volunteers performed a 24-week whole body resistance training (RT) program with progressive loads from 60 to 80% of one- repetition maximum (1RM) and 75 were studied as controls. Both exercised and control subjects had their FFM and knee extensor strength reevaluated at the end of the intervention. Genomic DNA of high molecular weight was extracted from the blood leucocytes of the whole sample by salting out method. The Genotypes of FokI polymorphism were identified by BseGI restriction enzyme using PCR -RFLP technique. An ANCOVA was used to verify the association the studied phenotype and the genotypes of FokI, a Split- Plot ANOVA (2x2) (Time x Group) and a Split- Plot ANOVA (2x3) (Time, Genotypes {F/F, F/f, f/f}) were used to verify the effects of intervention. Results: The genotype distribution of FokI (FF: 42,7%; Ff: 45,3%; ff: 11,8%) was in agreement with the expected for Hardy-Weinberg’s equilibrium. No association was observed among FF, Ff, ff genotype on PT (P = 0,78) and FFM (P=0,57). Nevertheless, the f allele carrier increased significantly the appendicular fat-free mass (AFFM) (P = 0,004) and relative peak torque (P = 0,002). Conclusions: There was no association among the VDR FokI polymorphism and the phenotypes fat-free mass, muscle strength. Before the significant gains of relative PT and AFFM of the f allele carrier, it is possible that the investigated polymorphism be one of genetic variations which contribute to increase the strength and fat-free mass in response to RT program in older women.
1. INTRODUÇÃO
As evidentes alterações estruturais no sistema neuromuscular manifestadas no processo de envelhecimento têm merecido especial atenção da ciência gerontológica, visto que estas implicam na redução da massa e força muscular, contribuindo para a progressiva perda das capacidades funcionais (EVANS, 1996; LEXELL 1997; BROSS et al., 1999; KAMEL et al. 2003). Esses efeitos no sistema neuromuscular têm sido referidos na literatura como sarcopenia, a qual caracteriza-se pela redução da quantidade e habilidade das proteínas contráteis exercerem tensão suficiente para a contração e produção de força e realização de movimentos (DOHERTY, 2003; YARASHESKI, 2003). O impacto da sarcopenia está diretamente associado com perdas na mobilidade funcional e no desempenho motor do idoso interferindo nas atividades da vida diária (BASSEY et al.,1992; BRILL E MACERA,1999; BAUMGARTNER et al., 2004; RABELO et al., 2004; VERSTEEGDEN, 2005). Além disso, a sarcopenia pode levar ao aumento do número de quedas, incidência de osteoporose, conforme destacam Fiatarone, (1996); Bross et al., (1999); Lauretani et al., (2003), tornando a população idosa mais propensa à morbidade, em condições patológicas as quais trazem complicações à saúde, qualidade de vida e autonomia.
De fato, há na literatura diversos estudos, nos quais se constata que o processo de sarcopenia reflete na diminuição da força muscular, especialmente no pico de torque dos extensores dos joelhos (FRONTERA et al., 2000; JANSSEN et al., 2000; MORSE et al., 2004).
et al., 2002) demonstraram que os fatores genéticos possuem uma representatividade muito
importante em relação à variação da massa e força muscular.
Tiainen et al., (2005) observaram em um estudo realizado com gêmeas idosas, evidências de um significativo componente genético para função muscular, embora esses autores destacaram também, que os fatores ambientais têm uma significativa relação com a variabilidade no controle da força e potência muscular. Nesse sentido, Janssen et al., (2002); Pfeifer et al., (2002); Visser et al., (2003) destacam que um dos fatores ambientais associados ao declínio da função muscular dos idosos é o status de vitamina D. Níveis sangüíneos de vitamina D inferiores às taxas normais estão associados à fragilidade muscular e atrofia das fibras musculares do tipo II. Da mesma forma, os experimentos de Endo et al., (2003) em ratos constataram que a ausência do gene receptor de vitamina D (VDR) estava associada a diâmetros menores das fibras musculares do músculo quadríceps femural. Nesse contexto, há indícios que o VDR seja um potencial gene candidato em explicar o componente genético dos fenótipos musculares, massa muscular e força muscular (GEUSENS et al., 1997; GRUNDENBERG et al., 2004; ROTH et al., 2004).
O gene VDR está localizado no cromossomo 12 e possui diferentes variações alélicas, incluindo os polimorfismos BsmI, ApaI, TaqI . Além desses, existe também o polimorfismo FokI com dois potenciais códons de iniciação da transcrição (ATG) no exon 2, que altera o
Os estudos de associação do polimorfismo FokI do gene VDR com a massa e força muscular mostram resultados conflitantes. Roth et al., (2004) ao analisarem a associação da massa magra e força muscular com o polimorfismo FokI do gene VDR demonstraram uma significativa associação entre o polimorfismo FokI com a presença de sarcopenia, sendo que, indivíduos com o genótipo FF apresentavam um risco maior em relação aos do genótipo ff. Recentemente, Windelinckx et al., (2007) demonstraram que 240 mulheres na faixa etária de 51 anos portadoras do genótipo ff apresentaram valores significativamente maiores em relação às de genótipo FF na força dos extensores de joelhos. Em contraste, Van Pottelberg et al., (2001) não identificaram associação do polimorfismo FokI com força de preensão manual
e de bíceps tanto em jovens quanto em idosos, todavia constataram que os jovens portadores do genótipo FF foram mais rápidos para levantarem-se cinco vezes da cadeira da posição sentada. Lima (2006) estudou 191 mulheres brasileiras pós-menopausadas e não encontrou associação entre o polimorfismo FokI e o fenótipo massa muscular.
Embora seja evidente a importância de fatores genéticos, há outros fatores que podem interagir na determinação dos fenótipos musculares, entre os quais a atividade física, que tem uma respeitável função como evidenciam os estudos, nos quais se constataram que programas de exercícios resistidos estão associados com valores mais elevados de força muscular (FRONTERA et al., 2000; SEGUIIN E NELSON 2003; RABELO et al., 2004).
uma relação entre DMO, massa e força muscular, conforme destacado por Lima et al., (2009), isso permite que se elabore a hipótese de que o polimorfismo FokI em resposta à um treinamento resistido promova adaptações na massa e força muscular. Entretanto, existe uma carência de estudos que estabeleçam uma interação entre os polimorfismo FokI, em resposta a uma intervenção de exercícios resistidos, em relação à massa e força muscular, especialmente na população idosa.
Nesse contexto, é importante entender como os possíveis genótipos interagem com estímulos ambientais, o que certamente possibilitará intervenções antecipadas de forma precisa e adequada, com intuito de minimizar ou até mesmo retardar os efeitos deletérios causados pela sarcopenia. Além disso, a possibilidade de estabelecer condições mais favoráveis para o envelhecimento ativo e independente, que permita uma vida economicamente mais produtiva, promovendo, desta forma, uma diminuição de gastos com doenças, medicamentos e internações, enfim contribuindo para a reestruturação do sistema sócio-econômico do país.
2. OBJETIVOS
• Verificar a associação entre o polimorfismo FokI no gene VDR, massa livre de gordura e
força muscular em idosas brasileiras.
• Examinar a influência do polimorfismo FokI no gene VDR nas adaptações de massa livre
3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1. Músculo-esquelético e envelhecimento
Atualmente, um dos sistemas orgânicos que tem despertado grande interesse da ciência gerontológica é o músculo-esquelético, uma vez que este desempenha relevantes funções no dia-a-dia do idoso, entre as quais, a capacidade de locomoção, realizar contrações musculares, movimentos e atividades da vida diária, o que certamente contribui para autonomia deste segmento populacional.
As evidentes alterações estruturais e funcionais manifestadas no sistema neuromuscular ocorrem, especialmente devido à degeneração do sistema nervoso central (LEXELL, 1997). Algumas partes do cérebro mostram um declínio da atividade de enzimas que sintetizam substâncias neurotrasmissoras, incluindo catecolaminas, serotoninas, e acetilcolina, ao mesmo tempo há alterações no transporte de íons de cálcio sinápticos (SHEPHARD, 2003). De fato, todas essas modificações na química cerebral podem afetar o sistema neuromusclar e consequentemente o aspecto motor de pessoas idosas.
Com o envelhecimento, a unidade motora é afetada, e conseqüentemente as fibras musculares inervadas estão comprometidas. O progressivo processo de degeneração do sistema nervoso, que afeta as unidades motoras, compromete a habilidade das proteínas contráteis exercerem tensão suficiente para a contração muscular (LEXELL, 1997). Doherty et al., (1993) utilizando análises eletromiográficas computadorizadas das unidades motoras
Entre os 50 e 80 anos de idade, esta perda é acelerada e, a partir daí, um adicional de 30% do total da área transversal é perdida. Os estudos de tomografia computadorizada, realizados por Imamura et al., (1983) demonstraram que a partir dos 30 anos de idade, há um decréscimo na secção transversa dos músculos da coxa, em função da perda de massa magra. Concomitantemente sucede um aumento da quantidade de gordura intramuscular, sendo tais fenômenos mais evidentes em mulheres. Nesse sentido, Ahmed et al., (2005) relataram que em jovens aproximadamente 30% do peso corporal é constituído de músculo e 20 % de tecido adiposo e contrariamente por volta dos 75 anos de idade apenas 15 % do peso corporal representa tecido muscular, representando assim uma perda de metade da massa muscular. Adicionalmente, o tecido adiposo duplica para aproximadamente 40 % do peso corporal, no processo de envelhecimento.
Em relação aos efeitos do envelhecimento sobre os diferentes tipos de fibras musculares, a maioria dos estudos registra que a perda é mais evidenciada nas fibras do tipo II. Neste contexto, Evans (1997) salienta que em idosos, a redução da força muscular é em grande parte devido à atrofia seletiva das fibras musculares do tipo II, ou seja, indivíduos com 70 anos possuem um diâmetro 36% menor destas fibras, quando comparadas com as dos indivíduos de 40 anos. No entanto Lexell, (1997) em análise de todo músculo vasto lateral,
mostraram que a proporção média das fibras não se altera com a idade, e que a redução no número de fibras parece afetar tanto as do tipo I quanto as do tipo II. Recentemente Lee et al., (2006) utilizaram biópsias musculares em um estudo em 65 homens e mulheres chineses
musculares. Por outro lado, Aniansson e Gustafsson (1981), Brown e McCartney (1990) sugeriram que uma hipertrofia compensatória das fibras musculares do tipo I e do tipo II, através da prática de atividade física seja uma adaptação para a perda das fibras musculares e unidades motoras.
3.2. Sarcopenia
Atualmente, o termo sarcopenia tem sido comumente utilizado para especificar a perda gradual de massa e força muscular associados ao envelhecimento (ROUBENOFF E HUGHES, 2000; DOHERTY, 2003; KAMEL et al., 2003; TANO et al., 2005; VERSTEEGDEN 2005; MARZETTI E LEEUNWENBURGH ,2006). A sarcopenia não é um processo isolado, uma vez que paralelamente a perda da massa muscular acontece o aumento da gordura corporal, potencializando a condição de obesidade sarcopênica (BAUMGARTNER et al., 2000, ZAMBONI et al., 2007). Assim, a sarcopenia tem sido associada a inúmeros problemas de saúde, os quais podem levar o idoso a longos períodos de morbidade (LAURETANI et al, 2003; SOWERS et al., 2005), comprometendo seriamente sua autonomia e qualidade de vida. Janssen et al., 2004 evidenciaram que aproximadamente 45% da população idosa nos Estados Unidos tem sarcopenia, desses 20 % apresentaram invalidez.
desvios- padrão abaixo da média de adultos jovens; classe II: índice de massa muscular esquelética abaixo de dois desvios- padrão de indivíduos jovens.
Muitos estudos têm confirmado que a massa corporal magra declina progressivamente com a idade, com um concomitante aumento na gordura corporal e tecido conectivo (BASU et al., 2002; YARASHESKI, 2003). Tal fato se atribui à redução da área da secção transversa do
músculo, conforme foi constatado em estudos, os quais foram realizados biópsias musculares. Adicionalmente, tem se observado também um declínio na concentração de potássio nas células musculares na ordem de 4,4% por década após os 30 anos (EVANS,1995), além da redução da creatinina e da água corporal (EVANS, 1997). Recentemente, Bunout et al., (2007) ao conduzirem um estudo por três anos em idosos acima de 70 anos, demonstraram que há uma média de perda de massa livre de gordura avaliada por meio do DXA de 221 ± 399 e 521 ± 454 g/ ano em homens e mulheres respectivamente. Outro aspecto relacionado à sarcopenia se refere à redução da síntese protéica de aminoácidos de cadeia pesada, conforme foi verificado nos estudos de Yarasheski (2003), entretanto, neste mesmo estudo, no qual homens e mulheres idosos frágeis com idade de 76 anos e mais foram submetidos ao treinamento de exercícios resistidos, verificou-se aumento na síntese protéica, embora modesto, contudo contribuiu para hipertrofia e melhora da força muscular.
extensores de joelhos de idosos com 70-80 anos é aproximadamente 40% inferior quando comparado a adultos jovens de 20-30 anos de idade. Janssen et al., (2000) evidenciaram que o processo de sarcopenia diminui o pico de força isocinética e que este pode ser mantido até os 45 anos de idade, no entanto, decresce 25% aos 65 anos e cerca de 35% aos 70 anos e nas décadas subseqüentes a perda da força é mais acelerada. Adicionalmente, Frontera et al., (2000) verificaram através de tomografia computadorizada que a área da secção transversa dos extensores de joelhos de idosos sofreu redução de 16,15%, num período de 12 anos. Assim, é importante a implantação de estratégias visando manutenção de níveis adequados de força e massa muscular em idosos
Embora a etiologia da sarcopenia, ainda não seja completamente esclarecida, é importante compreender os inúmeros mecanismos que contribuem para o desenvolvimento da mesma, assim como entender de que forma tais mecanismos se inter-relacionam na redução da massa magra e força muscular, para possíveis intervenções de forma precisa e adequada.
A degradação neurológica do sistema nervoso central, particularmente após os 60 anos, é responsável pela redução de motoneurônios, dessa forma as unidades motoras são sensivelmente afetadas, e conseqüentemente as fibras musculares, contudo essas uma vez denervadas podem ser reinervadas novamente (LEXELL, 1997; KlASS et al., 2006).
redução dos níveis de testosterona assim como dos hormônios de crescimento (GH) dificultam a síntese protéica.
Outro aspecto evidenciado por Roubenoff e Hughes (2000) que merece atenção se refere à menopausa, uma vez que esta é associada com um decréscimo nos níveis circulantes de estrogênio. Este hormônio pode ter um efeito anabolizante no músculo, possivelmente pela sua conversão em testosterona. Assim a redução de ambos os estrogênio e testosterona pode ter um efeito catabólico no músculo (ROUBENOFF E HUGHES 2000).
Castaneda et al., (2000) sugerem que o IGF-1, o peptídio que intermédia os efeitos anabólicos do hormônio de crescimento é um importante regulador do desenvolvimento da massa esquelética, dessa forma possivelmente existe também uma associação entre o declínio na massa tecidual magra e concentração plasmática decrescentes de IGF-1, que acontece no processo de envelhecimento. Por outro lado, não há tanta certeza se o declínio de IGF-1 plasmático é uma conseqüência inevitável do envelhecimento ou se também é devido a alterações no estilo de vida, tais como uma diminuição na atividade física habitual (SHEPHARD, 2003). No estudo de Fiatarone et al., (1999), no qual idosos de 72 a 98 anos foram submetidos a um treinamento de exercícios resistidos por um período de 10 semanas, observou-se aumentos significativos de IGF-1. Recentemente Kostec et al., (2005), observaram a associação do IGFI com a massa magra e força muscular com um treinamento resistido de 10 semanas em 67 homens e mulheres caucasianas. Tal estudo demonstrou que o polimorfismo do gene IGF-1 pode influenciar a força muscular em resposta a um treinamento resistido, entretanto os autores sugerem mais estudos para confirmar esses resultados.
possíveis efeitos dos neurotransmissores opióides e outros (SHEPHARD 2003). Um enfoque importante destacado por Morley (2001) em relação aos níveis elevados de leptina se refere à redução de testosterona, ou seja, o declínio desse hormônio estaria associado ao aumento da leptina.
A inatividade física é um fator de significativa contribuição para a progressão e desenvolvimento da sarcopenia. Está bem estabelecido que idosos que são menos ativos fisicamente, aumentam a prevalência de dependência para efetivação de atividades do di a-dia. Neste contexto, tem sido documentado que os exercícios resistidos podem reverter o processo de sarcopenia, aumentando a massa e a força muscular (LEXELL, 2000; EVANS, 2002).
Outro dado importante em relação à etiologia da sarcopenia foi apresentado por McKenzie et al., (2002), os quais sugerem que mutações no DNA mitocondrial (mtDNA) que ocorrem com avançar da idade causam perda de fibras musculares, levando à um quadro de sarcopenia. Tal processo iniciaria com um erro na replicação do mtDNA resultando na perda de 25-80% do genoma mitocondrial. Esse autores evidenciam que o possível mecanismo seria, em função do acúmulo de mutações mtDNA, o qual produziria um declínio na produção de energia de células afetadas resultando numa ineficiência no sistema de transporte de elétrons, atrofia e por último a perda da fibra.
3.3. Componentes genéticos e sarcopenia
Ardem e Spector (1997) salientam que os fatores genéticos podem representar significativa importância para a redução da massa e força muscular, ou seja, para a sarcopenia. Tal fato foi observado por esses autores ao conduzirem um estudo, cujo objetivo foi examinar a hereditariedade das variáveis massa e força muscular em 227 pares de gêmeas univitelinas e 126 bivitelínas com idade entre 45 e 70 anos pós- menopausadas. Para tanto, foram mensuradas a massa magra total e a força de preensão manual e do quadríceps. Os resultados encontrados pelos autores demonstraram uma correlação significativamente mais alta para as gêmeas univitelíneas, quando comparadas às bivitelínas. Os resultados demonstraram também um componente genético significativo, com a hereditariedade estimada em 0,52 para massa magra, 0,46 para força de quadríceps, e 0,30 para força de preensão manual (todos com P < 0,05). Os autores concluíram que fatores genéticos explicam parcialmente cerca de 30-50% nas variáveis analisadas da amostra estudada.
muscular, entretanto os fatores ambientais têm uma significativa relação com a variabilidade na força e potência muscular.
Os estudos citados acima demonstram que os fatores genéticos podem explicar em parte a variação existente na massa magra e na força muscular, contudo é importante estabelecer uma interação com os fenótipos musculares.
3.4. Exercícios resistidos e sarcopenia
Para Frontera et al., (1998); Lexell (2000) o meio mais eficaz para minimizar a diminuição da força e massa muscular em idosos é o treinamento resistido, inclusive em nonagenários (FIATARONE et al., 1990). Assim, esse tipo de treinamento tem sido notavelmente aplicado em vários estudos (FRONTERA et al., 2000; SEGUIIN E NELSON 2003; RABELO et al., 2004; REEVES et al., 2006; KNUTZEN et al., 2007). Os benefícios alcançados com esse tipo de treinamento incluem além do incremento da força e massa muscular, outros que certamente contribuem para a saúde do idoso, tais como, aumento da massa óssea, flexibilidade, equilíbrio dinâmico e também auxilia na redução de sintomas nas doenças crônicas como diabetes tipo 2, osteoporose e artrite (SEGUIN E NELSON, 2003).
Os resultados dos estudos prévios realizados demonstram significativos aumentos de força decorrente do treinamento resistido aplicado em idosos (CHARRETE et al., 1991; FRONTERA et al., 1998; FRONTERA et al., 2000).
sobrecarga, ou seja, 80% de 1RM, mesmo sendo realizado em 10 semanas. Os resultados do estudo de Charrete et al., (1991), confirmaram que o treinamento contra resistência com alta sobrecarga produz ganhos significativos na força muscular de mulheres idosas, e que tais ganhos são associados com aumento na área de fibras musculares de tipo II. Humphires, et al., (1999) também aplicaram um treinamento de força com alta intensidade em mulheres idosas e evidenciaram melhora na força muscular sem causar prejuízos, embora o treinamento tenha sido desenvolvido em 24 semanas em 3 blocos de 8 semanas, nos quais a sobrecarga era ajustada progressivamente, iniciando com 50 a 60% de 1RM, chegando a 85% de 1RM. Castaneda et al., (2000) ao submeterem homens e mulheres de 58 a 82 anos durante 16 semanas a um treinamento de força com 3 séries de 8 repetições com sobrecarga de 75% a 85%, de 1RM observaram melhoras significativas na força, além do equilíbrio e na pressão sistólica.
É bem claro o fato de o treinamento resistido melhorar a força muscular em idosos, entretanto os resultados dos estudos são controversos em relação ao percentual de contribuição dos fatores neurogênicos e miogênicos.
Para Flanigan et al., (1998) e Fleck e Kraemer (1999) o incremento da força muscular em idosos ocorre geralmente sem aumento proporcional da secção transversa do músculo (hipertrofia). Isso permite supor que devido às adaptações neurais, através de melhor recrutamento e sincronismo das unidades motoras, os fatores neurogênicos são os responsáveis principais pelo aumento da força em idosos, mais do que os fatores miogênicos. No entanto, Fiatarone et al., (1990), Frontera et al., (1991) demonstraram a possibilidade de representativa contribuição dos fatores miogênicos (hipertrofia) nos resultados de suas pesquisas.
Nichols et al., (1993) encontraram um aumento de 1,5 kg de tecido magro quando 36 mulheres acima de 60 anos completaram 24 semanas de treinamento resistido intenso. O percentual de gordura corporal também diminuiu de 38,8% para 37,9%. Da mesma forma Brown et al., (1990) observaram um aumento de 30% da secção transversal do músculo durante 12 semanas de treinamento resistido em homens de 60 a 70 anos. Os experimentos feitos por Fiatarone et al., (1990) em idosos frágeis de 86 a 96 anos mostraram um aumento de 180% da força muscular e um aumento de 9% de secção transversal da coxa durante 8 semanas de treinamento intenso (80% de 1 RM). Biópsia muscular mostrou um aumento de 34% na área de fibras do tipo I e um aumento de 29% na área de fibra do tipo II. Nesse mesmo sentido, Frontera et al., (2000) evidenciaram aumentos significativos na área muscular total de idosos após 12 semanas de TR.
possibilitará um melhor desempenho para efetivação de tarefas cotidianas, no entanto, incrementos também na massa muscular poderão contribuir de forma muito mais efetiva na prevenção e controle da sarcopenia.
3.5. Exercícios resistidos e a influência genética
Diante de diversas intervenções, observa-se que alguns indivíduos apresentam respostas distintas em relação a outros. Por exemplo, alguns desenvolvem massa muscular mais rapidamente do que outros. Nakamura et al., (2002) salientam que tal fato pode ser parcialmente explicado em função da diferença genética entre os indivíduos, ou seja, a variação na resposta adaptativa ao exercício através da interação do gene. Nesse sentido, recentemente tem-se investigado a interação dos possíveis mecanismos dos componentes genéticos e o exercício físico. Embora, a atividade física seja eficiente na prevenção e no tratamento da sarcopenia, alguns estudos buscam verificar o quanto essa é capaz de interagir com fenótipos associados à sarcopenia e mostram que existe uma ampla variação na adaptação muscular ao exercício entre indivíduos (IVEY et al., 2000). Estes resultados, em geral, sugerem que a adaptação muscular ao exercício pode ser influenciada por fatores genéticos. Neste sentido, alguns pesquisadores (TAJIMA et al., 2000; NAKAMURA et al., 2002; ROTH et al., 2004; LIMA, 2006) vêm desenvolvendo estudos, com intuito de verificar associações entre polimorfismos em genes candidatos a desempenhar um papel importante na atrofia e hipertrofia muscular.
muscular em indivíduos submetidos ao treinamento. No entanto, os autores demonstraram que indivíduos com o alelo 192 para o micros satélite apresentaram um maior ganho de força em resposta ao treinamento, em relação aos que não apresentavam o alelo 192. Outro candidato a desempenhar algum efeito na variação em fenótipos musculares em respostas ao treinamento é o gene CNTF do inglês, Cilliary Neurotrophic Factor (ROTH et al., 2001). O CNTF parece influenciar diretamente a função e manutenção da unidade motoneuronal (ROTH et al., 2003). O gene ACE (Angiotensin Conversor Enzyme) apresenta um polimorfismo de inserção/deleção, o qual tem sido investigado quanto ao seu papel em fenótipos musculares (ROTH et al., 2000).
aeróbio, induzindo mudanças na DMO do colo do fêmur, sendo que os heterozigotos Ff apresentaram valores superiores aos ff.
Apenas poucos estudos analisaram a associação entre o polimorfismo FokI e massa livre de gordura (MLG). Roth et al., 2004, demonstraram, em idosos caucasianos, significativas diferenças entre os genótipos para os fenótipos de MLG. O grupo formado pelo FF apresentou valores significativamente menores quando comparados aos grupos Ff e ff . Os grupos foram associados com força do músculo quadríceps, todavia, após adequar à MLG, não se constatou diferenças significativas. Mais recentemente, Lima (2006), examinou a associação entre o polimorfismo FokI do gene VDR com fenótipos de MLG em 191 mulheres brasileiras posmenopausadas, os resultados encontrados nesse estudo demonstraram que não houve associação desse polimorfismo com massa livre de gordura (MLG) e massa livre de gordura relativa.
Van Pottelberg et al., (2001), apesar de não terem observado qualquer associação entre os alelos do FokI com força de preensão manual ou do músculo bíceps em jovens nem em idosos, identificaram porém que os jovens portadores do genótipo FF quando comparados aos Ff e ff demonstraram resultados melhores para se levantarem cinco vezes da posição sentada para posição em pé. Pode-se constatar que esses resultados são contrários aos achados de Roth et al., (2004), assim observa-se a existência de controvérsias em relação aos estudos.
Existem evidências de que força e a massa muscular têm relação com a DMO. Zmuda et al., (2000) salientam que muitos estudos apresentados na literatura, o alelo f tem sido
ou seja, os portadores do genótipo ff apresentaram valores de força muscular superiores em relação aos de genótipo FF.
Windelinckx et al., (2007) investigaram a associação dos polimorfismo Fok1 com a com a força isométrica e concêntrica dos extensores de joelhos de 253 homens e 240 mulheres, com médias de idades respectivamente de 54,9 e 51,8 anos. Os autores constataram que as mulheres portadoras do genótipo ff apresentaram valores significativamente maiores na força isométrica dos extensores de joelhos, além de uma tendência maior no pico de torque concêntrico em relação às portadoras de alelo F. Por outro lado, nenhuma diferença significativa foi observada nos homens tanto na força isométrica quanto na concêntrica ao se compararem os alelos F e f.
Mais recentemente, Hopkinson et al., (2008) pesquisaram a associação dos polimorfismos FokI e BsmI do gene VDR com a força de quadríceps em um grupo de indivíduos portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e um grupo controle. A força foi mensurada pela força de contração voluntária máxima. Os autores concluíram que os portadores do alelo F foram associados com redução de força em ambos os grupos em relação aos portadores do alelo f.
3.6. Vitamina D massa e força muscular
do rim, sob ação da enzima 1- a hidroxilase, transformando-se em 1,25 dihidroxivitamina D {1,25(OH)2D} ou calcitriol (JANSSEN et al., 2002; PEDROSA E CASTRO, 2005;
CAMPBELL et al., 2006; LIPS, 2006). Visser et al., (2003) evidenciaram que a carência da vitamina D em idosos está relacionada a uma baixa exposição à luz solar e a redução da capacidade da pele de idosos em sintetizar essa vitamina.
Classicamente a vitamina D está associada a órgãos como rins, intestino, glândulas paratireóides e sistema esquelético. Contudo, nas últimas décadas tem sido evidenciado que a vitamina D desempenha importantes funções no sistema muscular (LISA, 2008). De fato, Pfeifer et al., (2002) constataram que baixos níveis plasmáticos de vitamina D foram associados à atrofia das fibras musculares tipo II, podendo contribuir, portanto para um quadro de sarcopenia.
dihidroxivitamina D (calcitriol), enquanto os pacientes que não sofreram intervenção não obtiveram quaisquer melhorias. Bunout et al., (2006) evidenciaram também que a suplementação de vitamina D melhorou a performance física de idosos chilenos com deficiência de vitamina D. Contudo, Latham et al., (2003) salientam que embora a suplementação de vitamina D possa melhorar o desempenho motor em idosos, a implementação de cálcio associado à vitamina D pode ser mais eficiente, todavia os autores destacam a necessidade de novos estudos para tal constatação.
Os níveis plasmáticos de 25(OH)D são os principais indicadores das reservas corporais de vitamina, assim a manutenção de concentrações em valores desejáveis torna-se importante para o idoso, pois a deficiência de vitamina D, evidenciada por níveis séricos 25(OH)D abaixo do limiar impossibilita uma secreção normal de paratormônio (PTH), podendo ocasionar o hiperparatiroidismo (PEDROSA E CASTRO, 2005). De fato, níveis baixos de vitamina D e secundariamente o hiperparatiroidismo, conforme destacam Pfeifer et al., (2002) podem ter grande impacto na massa muscular e força muscular, sobretudo em pessoas idosas, as quais necessitam de concentrações mais elevadas de 25(OH)D para manter valores desejáveis de PTH. Tal fato foi verificado por Visser et al., (2003) em seu estudo com mulheres holandesas acima de 65 anos. Nesse estudo os autores constataram que a presença de baixos níveis séricos de vitamina D e elevados níveis séricos de PTH foram associados a um aumento no risco de sarcopenia.
Os metabólitos da vitamina D podem influenciar o metabolismo da célula muscular pelos seguintes caminhos, ou seja, pela mediação na transcrição do gene e pela variância alélica do receptor de vitamina D (VDR), (VISSER et al., 2003). Nesse sentido, alterações genéticas no gene VDR podem levar a um comprometimento na ação desse gene, entre as quais mudanças no metabolismo do cálcio (VALDIVIELSO E FERNANDEZ, 2006). Outro aspecto relacionado às ações musculares da vitamina D refere-se à sua participação no transporte ativo de cálcio para o interior do retículo sarcoplasmático (RS) pela cálcio- ATPase , ou seja, atividade dessa enzima seria controlada pela fosforilação de proteínas na membrana do retículo sarcoplasmático estimulada pela vitamina D (BOLLAND, 1986).
3.7. Gene VDR e o polimorfismo Fok1
O VDR faz parte de uma extensa família de fatores ativadores da transcrição dependentes da ligação denominados de receptores nucleares, composta também pelos receptores de esteróides e hormônios da tireóide (NAYERI et al., 1996).
A proteína VDR é encontrada em muitos tipos de células. No tecido músculo-esquelético o VDR representa um importante mediador da forma hormonal de vitamina D durante o processo de contração muscular (WHITFIELD et al., 2001).
O gene responsável pela síntese da proteína VDR está localizado no cromossomo 12 e teve sua clonagem completa publicada por Baker et al., (1988). O sequenciamento deste gene revelou uma série de polimorfismos com diferentes implicações fisiológicas.
Uma mutação específica caracterizada pela substituição da timina por citosina no primeiro códon faz com que a tradução comece no ATG seguinte, provocando a produção de uma proteína mais curta. Assim a proteína traduzida por um alelo F (com restrição para a enzima FokI), apresenta 424 aminoácidos, enquanto a proteína traduzida pelo alelo f (na presença da enzima FokI) seja produzida de forma completa, ou seja, com 427 aminoácidos (GROSS et al., 1996).
Whitfield et al., (2001) demonstraram que os indivíduos portadores do alelo mais curto F, apresentavam maior atividade de transcrição, quando comparados aos de alelos mais longo f. Nesse sentido, Arai et al., (2001) verificaram que a presença do primeiro local de tradução em homozigotos ( ff ) relacionava-se à DMO lombar 10,7 % menor, em comparação com a ausência do primeiro ATG ( FF ). Esses resultados convergem com os achados de Gentil (2006), mas divergem de outros estudos anteriores (ZMUDA et al., (2000).
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Caracterização da Pesquisa
Trata-se de um estudo com delineamento do tipo experimental, (THOMAS, NELSON, 1996), tendo como variáveis dependentes os fenótipos força e massa muscular e como variável independente o polimorfismo Fok1 do gene VDR (receptor da vitamina D).
4.2. População e Amostra
A população do estudo foi composta por idosas com idade igual ou superior a 60 anos, voluntárias, residentes no Distrito federal.
O recrutamento das voluntárias foi feito por meio de visitas aos centros de convivência, tais como: igrejas, grupos de artesanato, casas de dança/forró, e também por ligações telefônicas e panfletagem. Todas as idosas foram convidadas a participar do estudo, para tanto foi realizada uma palestra, na qual foram apresentadas as propostas do estudo.
Aquelas que se dispuseram a participar e que se enquadravam nos critérios da pesquisa foram selecionadas.
Critérios de inclusão:
Para participar do estudo as voluntárias deveriam estar sem praticar exercícios físicos regulares há pelo menos seis meses, anteriores à pesquisa. A identificação dos níveis habituais de atividade física das participantes foi obtida pela aplicação do questionário IPAQ (do inglês International Physical Activity Questionnaire), o qual é um instrumento desenvolvido para
B). Todas as participantes deveriam apresentar liberação médica para todos os procedimentos propostos no estudo.
Critérios de exclusão:
Foram excluídas do estudo as voluntárias que utilizavam algum tipo de pino e placas metálicas, marca-passo ou prótese unilateral ou bilateral de quadril, as que apresentavam hipertensão não controlada, insuficiência cardíaca congestiva, infarto do miocárdio recente, limitações articulares importantes, osteoporose severa, diabetes instável. Além daquelas que não possuíam nacionalidade brasileira.
Inicialmente 300 idosas aceitaram participar do estudo, contudo após a aplicação dos critérios de inclusão e exclusão, compuseram a amostra 235 voluntárias. Para a análise de resposta ao treinamento resistido, 165 participantes do estudo transversal foram selecionadas. O grupo experimental (GE) foi constituído por 90 idosas, as quais foram submetidas a 24 semanas de treinamento resistido, de acordo com o protocolo apresentado adiante. O grupo controle (GC) foi composto por 75 idosas com características semelhantes, manteve sua rotina diária e orientado a não aderir a nenhum tipo de exercício físico.
Das 90 voluntárias do GE, 78 completaram o TR, seis desistiram do treinamento, quatro não obtiveram 75% de freqüência, duas foram submetidas a intervenções cirúrgicas de emergência.
4.3. Procedimentos 4.3.1.Comitê de Ética
(TCLE), constando de todos os objetivos, procedimentos, riscos e benefícios do estudo, respeitando a voluntariedade das mesmas para participação, assim como a confidencialidade dos dados e a possibilidade de desistência de participação no estudo, sem quaisquer prejuízos para as participantes. (ANEXO D).
4.3.2.Coleta de dados
As coletas de dados foram realizadas no Laboratório de Estudos em Educação Física e Saúde (LEEFS), Laboratório de Ciências Genômicas e Biotecnologia, Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (LAFIT) e no Laboratório de Imagem da Unidade de Densitometria Óssea da Universidade Católica de Brasília.
Inicialmente todas as voluntárias responderam um questionário de caracterização da amostra, no qual constava de informações do histórico médico, tratamento de reposição hormonal, tabagismo, cor de pele referida e outras. (ANEXO E). Além disso, foram submetidas a um teste cardirrespiratório de esforço máximo em esteira, como medida de segurança, para verificar se apresentavam problemas cardíacos. Adicionalmente foi solicitada a assinatura do TCLE.
A coleta de dados foi realizada antes do início do treinamento em todas as voluntárias e após seis meses de TR naquelas que compuseram o GE e GC.
4.3.3.Antropometria
estadiômetro acoplado à balança foi utilizado para mensurar a estatura das voluntárias, sendo o resultado expresso em metros (m), e com resolução de 0,1 centímetros (cm).
4.3.4.Composição Corporal
Para avaliar a composição corporal de mulheres idosas a absortometria por raios-X de dupla energia (DXA) é considerada válida, podendo ser aplicada para mensurar a Massa Livre de gordura (MLG), haja vista que a MLG mensurada no DXA correlaciona-se fortemente com a massa muscular (HANSEN, 1999).
Neste estudo, a composição corporal foi mensurada por meio do DXA, utilizando o equipamento da marca Lunnar, modelo DPX-IQ (Lunar Corporation, Madison, WI, USA), no Laboratório de Imagem da Unidade de Densitometria Óssea da UCB – Figura 1. O instrumento foi calibrado e testado antes do início dos testes, conforme recomendações do fabricante.
Para o procedimento, as voluntárias deitaram-se em decúbito dorsal sobre a mesa do equipamento, sendo em seguida cuidadosamente posicionadas de forma que ficassem totalmente centralizadas em relação às laterais da mesa. As voluntárias se mantiveram com os membros inferiores estendidos, sendo utilizada uma fita de velcro para mantê-los estendidos e separados. Os membros superiores foram posicionados estendidos e ao longo do corpo, sem que houvesse contato com o tronco. Dessa forma, as seguintes variáveis foram obtidas para análises posteriores.
- Massa Livre de Gordura Total (MLG total): Tecido não ósseo livre de gordura de corpo inteiro expresso em Kg.;
uma fórmula análoga ao IMC, que elimina diferenças na MLG total decorrente de diferenças de estatura;
- Massa Livre de Gordura Apendicular (MLGA): Tecido não ósseo livre de gordura apendicular. Refere-se ao somatório da massa livre de gordura dos membros inferiores e dos membros superiores expresso em Kg.;
- Massa Livre de Gordura Apendicular relativa (MLGA relativa): Tecido não ósseo livre de gordura apendicular dividido pela estatura ao quadrado, expresso em Kg/m2. Trata-se de uma fórmula análoga ao IMC, que elimina diferenças na MLGA decorrentes de diferenças de estatura.
O percentual de gordura obtido através do DXA foi utilizado com a finalidade de melhor caracterizar a amostra.
Figura 1 : DXA modelo Lunar DPX-IQ (Lunar Corporation, Madison, WI, USA).
4.3.5.Força muscular
aparelho isocinético Biodex System System III® (Biodex Medical, Inc., Shirley, NY). Antes
dos testes, o dinamômetro foi calibrado conforme especificação dos fabricantes.
Após as voluntárias estarem confortavelmente sentadas, procedeu-se a colocação dos cintos bem ajustados nas regiões torácica, pélvica e femural de modo a estabilizar estes segmentos corporais. O eixo de rotação do dinamômetro foi alinhado com epicôndilo lateral do fêmur. O braço de alavanca foi ajustado e fixado ao maléolo medial da perna dominante. Posteriormente foram estabelecidos os ângulos que determinaram a amplitude de movimento da voluntária. A gravidade da perna avaliada foi corrigida pelo peso do membro inferior relaxado permanecendo a 40 º.
Antes da realização do teste as voluntárias realizaram um aquecimento em bicicleta ergométrica numa potência de 15W durante aproximadamente 5 minutos. Uma familiarização prévia no dinamômetro isocinético foi feita realizando uma série de 10 repetições submáximas de extensão do joelho dominante, após a qual se seguiu um período de dois minutos de repouso.
Figura 2: Avaliação do pico de torque isocinético dos extensores do joelho
4.3.6.Programa de treinamento de exercícios resistidos
O protocolo consistiu de um programa de treinamento resistido (TR) desenvolvido na sala de musculação do LEFFS da UCB em aparelhos de musculação da marca Righetto®, linha HighOn.
Antes do TR, para familiarização com os equipamentos e aprendizado da correta técnica de execução dos movimentos as voluntárias do GE foram submetidas a um período de adaptação com duração de três semanas em todos os exercícios que compuseram o TR que foram: leg press 45º (Figura3) puxada costas (Figura 4), extensão de joelhos (Figura 5), supino vertical (Figura 6), flexão de joelhos (Figura 7), abdução de quadril (Figura 8), abdução de ombros (Figura 9), abdominal (Figura 10), e extensão do tronco (Figura11), flexão plantar (panturrilha) (Figura12)
realizados testes para os exercícios abdução de ombros com halter, abdominal, extensão de tronco e panturrilha livre em pé. Para efetivação de tais testes, cada voluntária realizou, no máximo, cinco tentativas em cada exercício com um intervalo de 3-5 minutos entre elas. O peso máximo levantado em uma única repetição foi identificado como a carga máxima.
O TR teve duração de 24 semanas realizadas em três sessões semanais, totalizando 72 sessões. O treinamento foi realizado a 60, 70 e 80% de 1RM em três séries respectivamente de 12, 10 e 8 repetições. A intensidade do treinamento foi progressiva ao longo do programa de treinamento. Nas quatro semanas iniciais a intensidade foi a 60% de 1-RM, nas quatro semanas subseqüentes a intensidade foi a 70% de 1-RM e nas outras semanas a intensidade foi a 80% de uma 1RM. O intervalo de recuperação entre as séries e os exercícios variou conforme o período de treinamento (Tabela 1). A velocidade de execução foi controlada, sendo 2 segundos realizados na fase concêntrica e 2 segundos na fase excêntrica (2:2).
A cada quatro semanas foi aplicado o teste de 1RM para ajustes das cargas. O método de treinamento adotado foi o alternado por segmento com os exercícios realizados de forma aleatória.
Figura 3: Leg press Figura 4: Puxada costas
Figura 5: Extensão de joelhos Figura 6: Supino vertical
Figura 9: Abdução de ombros Figura 10: Abdominal
Figura 11: Extensão de tronco Figura 12: Flexão plantar
Tabela 1: Programa de Treinamento Resistido
MACROCICLO MESOCICLO Adaptação Mês 1 Mês 2 Mês 3 Mês 4 Mês 5 Mês 6
Intensidade Leve 60%
1 RM
70% 1 RM
80% 1 RM
80% 1 RM
80% 1 RM
80% 1 RM
Repetições 10 12 10 8 8 8 8
Intervalo recuperação 30 s 60 s 60 s 90 s 90 s 90 s 90 s
4.3.7.Análise do DNA 4.3.7.1. Coleta sanguínea
Uma amostra sanguínea (5 ml) por meio da veia antecubital de todas as voluntárias que estavam em jejum de 12 horas, foi coletada pela manhã no LEEFS por uma enfermeira devidamente treinada (Figura 13). O material biológico foi colhido em tubos com vácuo estéreis contendo anticoagulante EDTA e armazenado na geladeira local. Logo após as amostras foram levadas ao Laboratório de Ciências Genômicas e Biotecnologia, onde foram realizados todos os procedimentos desde a extração do DNA até a obtenção dos genótipos.
Figura 13: Coleta sanguínea 4.3.7.2. Extração do DNA
O DNA genômico de alto peso molecular foi extraído dos leucócitos periféricos pelo método “salting out” (MILLER et al., 1998).
Os procedimentos de extração envolveram basicamente quatro passos:
Adicionou-se 1000 μl de água destilada ao pellet e utilizou-se o vórtex por 15 segundos para misturar a solução, em seguida centrifugou-se a 5000 rpm por 15 minutos e descartou-se o sobrenadante.
b) A solução usada nesta etapa do procedimento foi denominada Tampão A, composta por sacarose (0,32 M), Tris-HCl (10 mM, pH 7,6), MgCl2 (5 mM) e o detergente não iônico Triton X 100 (1%). Suspendeu-se o pellet em 700 μl de Tampão A, centrifugou-se o material a 3000 rpm por 15 minutos para condensação do pellet, em seguida foi descartado o sobrenadante. Esta etapa foi realizada duas vezes. Nesta fase ocorreu a quebra das células com remoção das membranas lipídicas por meio da adição de um tampão com detergente. c) A solução utilizada nesta etapa foi o Tampão B (25 mM de EDTA com pH 8,0 e 75 mM de NaCl), sendo adicionado SDS a 10% (do inglês, sodium dodecyl sulfate) e proteinase K (10 mg/ml). Em seguida, o pellet foi suspenso a 500 μl de Tampão B, adicionou-se também 50 μl de SDS a 10% e 5 μl de Proteinase K. Os tubos foram48 incubados a 55ºC por 60 minutos para ativação das enzimas. Após a incubação foi adicionado 200 μl de NaCl saturado (6 M) e agitou-se por 15 segundos, seguido de uma nova centrifugação da mistura a 3000 rpm por 15 minutos com a finalidade de precipitar impurezas no fundo dos tubos. Esta etapa foi realizada para que ocorresse a remoção das proteínas celulares e histonas ligadas ao DNA por meio da adição de uma protease e precipitação com sódio.
100 μl de TE para conservação do DNA e incubado a 37ºC durante 1 hora. Nesta última etapa ocorreu a precipitação do DNA em álcool.
4.3.7.3. Quantificação do DNA
A concentração do DNA extraído previamente foi estimada por meio de eletroforese em gel de agarose a 1%, corado com 3 μl de brometo de etídio. Em cada poço do gel foi aplicado um volume de 7 μl, dos quais eram 4 μl de tampão de carregamento (2,5 mg/mL de azul de bromofenol; 400 mg/mL de sacarose; 0,02 mg/mL de brometo de etídio; 12,1mg/mL de Tris-HCl pH 8,0; 1 mM de EDTA pH 8,0) e 3 μl do DNA extraído e conservado em TE. Foram utilizados como padrões para quantificação os lambdas DNA em concentrações de 20, 50, 100 e 200ng/μl. Após aproximadamente 15 minutos de eletroforese a 80 V, o gel foi fotografado em luz ultravioleta, sendo as “bandas” formadas pelo DNA comparadas com aquelas dos padrões, e, através da inspeção visual, foi realizada a quantificação do DNA. Após a quantificação, todas as amostras de DNA foram diluídas em água deionizada ultrapura, de forma que ficassem numa concentração final de 5 ng/μl e prontas para seguir para o processo de amplificação.
4.3.7.4. Amplificação do DNA – Polimerase Chain Reaction (PCR)
O fragmento de DNA contendo o polimorfismo em estudo foi amplificado através da técnica da reação em cadeia de polimerase (PCR), do inglês polymerase chain reaction. Essa técnica permite que um fragmento específico da molécula de DNA seja amplificado milhares de vezes em poucas horas. A técnica implica na utilização de fragmentos de DNA fita simples, ou seja, iniciadores, também conhecidos como primers, os quais delimitam a região a ser amplificada.
Os iniciadores diretos (forward) e reversos (reverse) utilizados para a PCR foram respectivamente: (5’ GGC CTG CTT GCT GTT CTT AC 3’) e (5’ GCA AAG GCT TCT TCA GGT GA 3’). A PCR foi realizada em um volume final de 12,5 μl, seguindo o seguinte protocolo: 1,25 μl de Tampão 10x, 1,25 μl de dNTPs 2,5 mM, 0,8 μl de BSA 2,5 mg/μl, 0,25
μl de MgCl2 50 μM, 0,64 μl de uma mistura de iniciadores direto e reverso 10 μM, 0,1 μl de
Taq DNA Polimerase 5 U/μl, 2 μl de DNA 5 ng/μl e água deionizada ultra-pura em quantidade de 6,21 μl para completar 12,5 μl.
Figura 15: Termociclador da marca GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems, Foster City, CA, EUA).
Os produtos amplificados da PCR foram visualizados em gel de agarose 1%, para testar a eficiência da amplificação. Para tal, 3µl de produto da PCR foram adicionados a 4µl de tampão de carregamento em gel agarose 1%, corado com brometo de etídeo, para que fosse visualizado na luz ultravioleta conforme ilustração abaixo. ( Figura 16).
Figura 16: Teste da eficiência amplificação da PCR.
Amostra não amplificada com sucesso.
4.3.7.5. Genotipagem do polimorfismo FokI do gene VDR
A genotipagem do polimorfismo FokI foi realizada com a enzima de restrição BseGI, utilizando a técnica de PCR-RFLP (Polimorfismos de tamanho em fragmentos de restrição). Para a realização deste procedimento foram utilizados 9,5µl de produto PCR, 1,5 de tampão 10x, 0,1 de enzima de restrição ApaI, e 3,9µl de água deionizada ultra-pura, para completar 15 μl, volume final da reação. Esta reação foi incubada durante 4 horas a 55ºC. Posteriormente, parte do conteúdo do fragmento de DNA amplificado e digerido (5,5µl) foi adicionada a tampão de carregamento (3µl), e visualizada em luz ultravioleta em gel de agarose (2%) corado com brometo de etídeo.
O polimorfismo utilizado neste estudo é citado na literatura como FokI, onde será usado "F" para designar o alelo com ausência do sítio de restrição da enzima BseGI e "f" para o alelo que possui este sítio de clivagem. Portanto, os possíveis genótipos são: FF, Ff e ff. Após a identificação do alelo presente, cada uma das amostras foi classificada em um de três possíveis grupos: dois de homozigotos (ff e FF) e um heterozigoto (Ff).( Figura 17).
Figura 17: Identificação dos genótipos do FokI do gene VDR
FF ff
4.4. Tratamento Estatístico
5. RESULTADOS
5.1. Caracterização da amostra.
A tabela 2 apresenta as características antropométricas das voluntárias do presente estudo. Foram realizadas as mensurações da massa corporal, estatura, composição corporal e força muscular de todas as voluntárias. Adicionalmente, foi coletada amostra sanguínea para posterior genotipagem do polimorfismo FokI do gene VDR. Os resultados da caracterização da amostra são apresentados de forma descritiva, considerando-se médias e desvios-padrão de todas as variáveis. A tabela 3 apresenta as variáveis que são classificadas como categóricas.
Tabela 2: Características das voluntárias do estudo expressas em médias e desvios padrão.
Variáveis
N 235
Idade (anos) 66,65 ± 5,59
Massa Corporal (Kg) 65,80 ± 12,05
Estatura (m) 1,53 ± 0,06
IMC (Kg/m2) 27,98 ± 4,55
PT absoluto (Nm) 95,23 ± 22,86
PT relativo à massa corporal (%) 1,46 ± 0,31
MLGA (Kg) 14,59 ± 2,29
MLGA relativa (Kg/m2) 6,20 ± 0,80
MLG total (Kg) 37,95 ± 4,97
MLG total relativa (Kg/m2) 16,14 ± 1,70
Percentual de Gordura (%) 39,42 ± 5,93
Anos de Menopausa 17,95 ± 7,51
Tabela 3: Características referentes à terapia de reposição hormonal, suplementação de cálcio, classificação de sarcopenia e nível de atividade física.
Características N (%)
Terapia de Reposição Hormonal Sim
Não
18 (7,65) 217 (92,75) Suplementação de Cálcio
Sim Não 55 (23,40) 180 (76,60) Sarcopenia Sim Não 40 (17,02) 195 (82,98) Nível de Atividade Física
Sedentários Insuficientemente Ativos Ativos Muito Ativos 5 (2,12) 68 (28,93) 158 (67,23) 4 (1,63)
5.2. Efeitos do Treinamento Resistido
treinamento entre GE e GC não foram mais mantidas. Além disso, o PT do GE, quando expresso relativo à massa corporal (Nm/kg), apresentou valor significativamente maior em relação ao GC. Um aspecto interessante a ressaltar, embora não esteja demonstrado na tabela refere-se à tendência de diminuição (P = 0,13) da MLG total ao se comparar os momentos pré e pós treinamento do GC. Ao se avaliar a interação Tempo (pré e pós) pode-se observar que o GE demonstrou aumentos significativos para MLG total, MLG total relativa, MLGA, MLGA relativa e para o PT absoluto e relativo à massa corporal. Estes resultados demonstram que os efeitos do TR foram significativamente superiores, quando comparados á situação controle.
Tabela 4: Variáveis antropométricas, força e massa muscular antes e após 24 semanas de treinamento resistido no grupo controle e no grupo experimental.
Variáveis Grupo Controle Grupo Experimental
Pré Pós Pré Pós
N 75 78
Massa Corporal (kg) 68,37 ± 13,84 67,86 ± 13,20 63,37 ± 11,43 # 63,05 ± 11,40 $ Estatura (m) 1,53 ± 0,07 1,53 ± 0,07 * 1,52 ± 0,06 1,52 ± 0,06 IMC (kg/m2) 29,05 ± 5,05 28,85 ± 4,69 27,27 ± 3,96 # 27,01 ± 3,82 $ Gordura Corporal (%) 39,84 ± 6,47 39,38 ± 5,67 39,64 ± 6,26 38,45 ± 6,44 * MLG total (kg) 39,16 ± 5,97 38,93 ± 5,76 36,38 ± 4,48 # 37,14 ± 4,79 *,$ MLGA (kg) 14,92 ± 2,26 14,50 ± 2,16 * 13,83 ± 1,94 # 14,19 ± 2,04 * MLG total relativa (kg/m2) 16,65 ± 1,88 16,61 ± 1,81 15,55 ± 1,40 # 15,85 ± 1,51 *,$ MLGA relativa (kg/m2) 6,34 ± 0,73 6,19 ± 0,69 * 5,89 ± 0,63 # 6,05 ± 0,69 * PT (Nm) 100,94 ± 23,99 100,83 ± 21,35 90,66 ± 22,81 # 103,63 ± 23,18 * PT relativo (Nm/kg) 1,50 ± 0,34 1,53 ± 0,34 1,48 ± 0,44 1,63 ± 0,31 *,$ * Diferença significativa em relação ao momento pré do mesmo grupo (P ≤ 0,05).
# Diferença significativa em relação ao momento pré do grupo controle (P ≤ 0,05). $ Diferença significativa em relação ao momento pós do grupo controle (P ≤ 0,05).
