PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
STRICTO SENSU EM EDUCAÇÃO FÍSICA
TESE DE DOUTORADO
ASSOCIAÇÃO DE VARIÁVEIS ANTROPOMÉTRICAS, HEMODINÂMICAS E DE
TESTES MOTORES COM VARIANTES ALÉLICAS CLÁSSICAS DOS GENES
ACTN3 E ECA EM ADOLESCENTES BRASILEIROS
Brasília - DF
2012
FERDINANDO OLIVEIRA CARVALHO
ASSOCIAÇÃO DE VARIÁVEIS ANTROPOMÉTRICAS, HEMODINÂMICAS E DE TESTES MOTORES COM VARIANTES ALÉLICAS CLÁSSICAS DOS
GENES ACTN3 E ECA EM ADOLESCENTES BRASILEIROS
Tese apresentada ao programa de Pós-Graduação Strictu Sensu em Educação Física da Universidade Católica de Brasília, como requisito para obtenção de Título de Doutor em Educação Física.
Orientador(a): Dra. Carmen Sílvia Grubert Campbell
Tese de autoria de FERDINANDO OLIVEIRA CAVAHO, intitulada “ASSOCIAÇÃO DE VARIÁVEIS ANTROPOMÉTRICAS, HEMODINÂMICAS E DE TESTES MOTORES COM VARIANTES ALÉLICAS CLÁSSICAS DOS GENES ACTN3 E ECA EM ADOLESCENTES BRASILEIROS” apresentada como requisito para obtenção do grau de doutor em Educação Física, da Universidade Católica de Brasília, em 15/06/2012, defendida e aprovada pela banca examinadora abaixo assinada:
_________________________________________ Profa. Dra. Carmen Sílvia Grubert Campbell
Orientadora
Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física – UCB/DF
_________________________________________ Prof. Dr. Otávio de Toledo Nóbrega
Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Ciências Médicas – UNB/DF
_________________________________________ Prof. Dr. Rodrigo Gonçalves Dias
Instituto do Coração – INCOR/SP
_________________________________________ Prof. Dr. Herbert Gustavo Simões
Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física – UCB/DF
_________________________________________ Prof. Dr. Daniel Alexandre Boullosa Álvarez
Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física – UCB/DF
7,5cm
Ficha elaborada pela Biblioteca Pós-Graduação da UCB:
C331a Carvalho, Ferdinando Oliveira.
Associação de variáveis antropométricas, hemodinâmicas e de testes motores com variantes alélicas clássicas dos genes ACTN3 e ECA em adolescentes brasileiros. / Ferdinando Oliveira Carvalho – 2012.
146 f.; il.: 30 cm
Tese (doutorado) – Universidade Católica de Brasília, 2012.
Orientação: Profa. Dra. Carmen Sílvia Grubert Campbell
1. Educação física. 2. Adolescentes. 3. Genética. 5. Fisiologia. 4. Pressão arterial. I. Campbell, Carmen Sílvia Grubert, orient. II. Título.
DEDICATÓRIA
AGRADECIMENTOS
A DEUS por tudo que tem proporcionado na minha vida com muito amor, fé, paciência e carinho. Obrigado por cada dia me motivar com suas orações, conduzindo-me da conduzindo-melhor maneira possível nas minhas atitudes e ações.
A meus pais Azarias e Maria Luiza, que sempre confiaram no meu trabalho, dando as melhores condições possíveis, sem medir esforços e da melhor forma que se possa imaginar, ensinando tudo com muito amor, carinho, respeito, honestidade, sobretudo, com humildade. MUITO OBRIGADO!!! Somente eu sei o que fizeram por mim até hoje. Em especial aos meus irmãos Frederico e Augusto por sempre acreditar no meu potencial, OBRIGADO.
A minha grande companheira Rafaele dos Reis Cardoso Carvalho por sua dedicação, companheirismo, amor incondicional, compreensão, apoio nos momentos difíceis, incentivo, conselhos sempre oportunos, pela confiança e por agüentar as minhas manias e costumes ao longo dos últimos 7 anos. Obrigado por me conceder a oportunidade de ser pai da Isabela. Amadureci muito com essa experiência e vocês são as razões do porque me dedico ao máximo cada dia. Cada dia que eu olho para Isabela eu arranjo uma força interna muito grande (Quem é pai ou mãe sabe disso) e vivo para dar as melhores condições possíveis a ela, com muito amor, carinho, e um grande eu te amo filha. Amo vocês!!!
A minha segunda família Antônio Carlos Cardoso e Raquel Cardoso e meu cunhado Diogo pela confiança, incentivo, apoio, dedicação, respeito, amizade e o amor que tens comigo. OBRIGADO POR TUDO.
Simões externo o meu profundo respeito e admiração pelo que faz na Educação Física como pesquisador e pela instituição como gestor. Eficiência, estratégia, inteligência e simplicidade traduzem o Profº. Herbert. O que torna vocês diferentes é a capacidade de ouvir, sintetizar e colocar em prática, simplesmente com humildade. Admiro muito o trabalho de vocês e para mim é muito orgulhoso dizer que tive na minha formação acadêmica a participação direta do casal Campbell/Simões. São exemplo de vida profissional e pessoal para muitos. Muito obrigado por tudo.
Ao amigo e Profº. Dr. Rodrigo Gonçalves Dias por aceitar o convite à avaliação do meu trabalho, pela leitura do material, conselhos e dicas. Além disso, atenção prestada via e-mail, telefone ou até mesmo pessoal é de uma cordialidade espetacular. Embora jovem Pós-doutorando, experiência, inteligência e didática são os grandes virtudes desse jovem promissor professor.
Ao Profº. Dr. Otávio de Toledo Nóbrega por inicialmente me atender de forma brilhante na sua sala e suas preciosas dicas sobre os aspectos da genética. Ainda me deixando as portas abertas para utilização do laboratório, no qual fiz minhas análises e deixo o meu agradecimento especial ao professor e ao técnico Vinicius Carolino que sem ele não estaria aqui hoje. Mesmo de férias o Vinicius veio me ajudar. Só posso te agradecer e muito nesse momento.
Aos Profº. Dr. Daniel Alexandre Boullosa Álvarez e ao Profº. Dr. Jonato Prestes por aceitar o convite à avaliação do meu trabalho, pela leitura do material, conselhos e dicas. Obrigado pela brilhante colaboração. A vocês o meu muito obrigado pela dedicação e por fazerem parte da minha formação acadêmica.
Agradeço ao Profº. Dr. Rinaldo Wellerson Pereira e suas alunas, em especial a Tailce Moura Leite que me ajudaram no processo inicial no aprendizado das técnicas e auxílio nos equipamentos. O que aprendi inicialmente das técnicas de pipetagem, gel de agarose, extração de DNA eu devo muito a vocês.
a distância solucionando meus problemas. Mais recentemente a Juliana Cardoso tem me ajudado muito.
Agradecimentos especiais para o William e Bruna que abriram as portas da escola para que eu pudesse fazer as coletas de dados. Todos os dias das coletas o William mostrou sua organização, acessibilidade e eficiência. Também ao Rafaello, Suliane, Yorrani e meus ex-alunos Felipe Cardoso, Luciana e Heeyhashi que também ajudaram nas coletas dos testes motores.
A todos do grupo de estudos do Desempenho Humano e das Respostas Fisiológicas ao Exercício pelas ajudas, dicas nas apresentações, experiências vividas e momentos marcantes da minha passagem por Brasília. Em especial ao Rafael Sotero, Marcelo, Ricardo (Japonês), José Fernando, Verusca, Jeeser, Bibiano, Rafaello, Suliane, Yorrani, Carlos, Raphael Mafra, Dr. Ronaldo Benford, Wilson, João, Carla, Hugo e todos os demais não citados que participaram direta ou indiretamente da minha vida profissional.
Aos colegas de Brasília que sempre me apoiaram: Alessandro, Sandor, Roberto Landhwer, Hildeamo, Yomara, Renato André, Renato Valduga, Luana Valduga.
Aos ex-colegas da Faculdade Santa Terezinha: Eder, Márcio, Robson, Rosi, Juliana, José Antônio, Moisés, Alexandra, Verônica, Selva, Marília, tenham a certeza que os momentos vividos ali foram importantíssimos para dar passos maiores na minha carreira acadêmica.
Ao grande amigo e colega de profissão Renato André Sousa da Silva que abriu as portas para mim em Brasília-DF e foi o grande responsável por me inserir em cursos de graduação da região. Obrigado por confiar no meu trabalho. Nunca esquecerei essa atitude que para mim foi decisiva em vários aspectos, sobretudo no profissional.
maduro. Você foi fundamental e por isso meu muito obrigado. Sempre digo a todos o privilégio que é ser seu orientado. À você todo meu respeito.
Ao grande amigo e colega Luis Alberto Gobbo, pela sua dedicação e ter contribuído desde Londrina-PR no mestrado. Sucesso e felicidade.
Ao grande amigo e parceiro Ademar Avelar, desde que nos conhecemos, identificamos ao ponto de nos tornarmos grandes irmãos. Agradeço também a sua esposa e minha amiga Michele Trindade pelo seu apoio e carinho. Ao grande colega Leandro Altimari e sua esposa Juliana Altimari pelo incentivo e sonhos.
Ao grande parceiro e amigo Sérgio Rodrigues Moreira, que conheci no Paraná, nos encontramos em Brasília e nos tornamos grandes irmãos quando vim para Petrolina-PE. Desde a minha chegada à cidade, hospedagem na sua residência até a importância e consideração com toda minha família. Muito obrigado.
Aos amigos Orlando e José Fernando, obrigado pela amizade, parceria, consideração e de termos um convívio de trabalho muito bom. Ao José Fernando obrigado pelas traduções.
Aos professores amigos e colegas, Enio Ronque, Hélio Serassuelo, Marcelo Romanzini e a todos do GEPEMENE todo o meu carinho a esse grupo que me deu suporte acadêmico, ânimo, confiança e muitas amizades sinceras. Não poderia deixar de agradecer o Rômulo pelas dicas e ajuda nos procedimentos estatísticos.
Aos parceiros e professores da UNIVASF que me ajudaram e ajudam muito, desde o meu colegiado, Luciano Lira (Técnico administrativo), Luciano Juchem, Lara, Marcelo, Rodrigo, Alexsandro, Edmilson, Marlo, Anderson, Leidjane, Adalberto, João Gabriel (Técnico de laboratório) até as pessoas externas ao colegiado, tais como, Julianeli, Télio, Helinando, Cordeiro, Miriam, Isabel, Suzana, Lucelina, Alexandre, Márcia, Melissa, Marcelo Ribeiro, Ricardo Santana, Luciana, Marina.
E aos familiares espalhados em Mineiros-Go, Goiânia-Go, em especial minha madrinha Ieda e Gilberto e aos filhos Bruno, César e André.
A todos os indivíduos que participaram do estudo o meu profundo agradecimento e respeito. Vocês foram essenciais e fundamentais para a conquista desse sonho. Em especial da direção da escola (SESAM – CEILÂNDIA/DF) por abrir as portas para as coletas de dados sem medir esforços.
A Universidade Católica de Brasília (UCB-DF) por me proporcionar excelentes condições para aprimorar meus conhecimentos.
Aos órgãos de fomento CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) por financiar parte desse projeto. Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) por financiar na minha formação na pós-graduação.
RESUMO
CARVALHO, Ferdinando Oliveira. ASSOCIAÇÃO DE VARIÁVEIS
ANTROPOMÉTRICAS, HEMODINÂMICAS E DE TESTES MOTORES COM VARIANTES ALÉLICAS CLÁSSICAS DOS GENES ACTN3 E ECA EM ADOLESCENTES BRASILEIROS. 2012. 142f. Tese de Doutorado (Doutorado em Educação Física) – Universidade Católica de Brasília, Brasília-DF, 2012.
Perfis alélicos específicos podem estar associados a fenótipos de relacionados ao desempenho atlético e de aptidão física relacionada à saúde. Em um futuro próximo, a prescrição de exercício físico poderá ser individualizada baseando-se nos genótipos, contribuindo assim tanto para a seleção de jovens talentos como para a prevenção de doenças crônico-degenerativas. Dentre os polimorfismos e genes investigados destacam-se o R577X do gene da α -actinina 3 (ACTN3) e o polimorfismo I/D da enzima conversora de angiotensina (ECA). No gene ECA, o Alelo D está associado ao risco em hipertensão e o alelo I sem risco a problemas cardiovasculares. No gene ACTN3, o alelo R está relacionado à força/potência muscular e por outro lado, o alelo X é mais comum à resistência muscular. O objetivo do estudo foi analisar a possível influência de variantes alélicas do ACTN3 e da ECA, e do nível sócioeconômico, étnico e de atividade física sobre as variáveis antropométricas, hemodinâmicas, reatividade vascular ao estresse e de desempenho motor em adolescentes entre 11 e 16 anos participantes do projeto segundo tempo do governo federal da cidade de Ceilândia - DF. Fizeram parte do estudo 85 meninos (13,1 ± 1,2 anos; 53,1 ± 8,7 kg; 1,60 ± 0,1 m; 20,5 ± 2,5 kg/m2) e 64 meninas (13,2 ± 1,2 anos; 51,7 ± 9,4 kg; 1,57 ± 0,08 m; 20,9 ± 3,3 kg/m2). Além de coletas da saliva para genotipagem, os voluntários foram submetidos à avaliação da estatura, massa corporal, circunferências, dobras cutâneas, pressão arterial de repouso (PA), avaliação da reatividade vascular ao estresse (RVE) e testes motores segundo a padronização de GAYA & SILVA (2007). Para a mensuração da PA foi utilizado o equipamento eletrônico digital Omron (HEM 742). Para a avaliação da RVE foi aplicado o teste Cold Test Pressor
que consistiu na submersão da mão dominante do voluntário em água gelada (4 a 5º C) durante 1 minuto, sendo a PA mensurada aos 30 e 60s de realização do teste. Foi aplicado também um questionário de nível socioeconômico e de nível de atividade física. Para análise do DNA genômico total foi retirada amostra de saliva, sendo o sítio polimórfico do gene ECA amplificado por PCR (Polymerase Chain Reaction-Reação em cadeia de polimerase), tendo um fragmento de 490 pares de base (pb) e um 190 pb. Foi realizada uma PCR confirmatória para o alelo I, contendo um fragmento de 335 pb. O sítio polimórfico do gene ACTN3 foi amplificado por PCR e o fragmento de 342 pb submetido à digestão pela enzima DdeI. Após confirmação da distribuição normal dos dados, ANOVA two-way, com nível de significância p<0,05, foi empregada para comparação entre os valores das variáveis estudadas nos diferentes genótipos dos genes da ECA e ACTN3 e gêneros (SPSS, v. 13.0). A razão de chance (RC) ajustada para determinar as principais variáveis que podem estar associadas a ser ativo fisicamente em adolescentes foi realizada pelo STATA (v. 8.0). Com relação às características iniciais observou-se que a maioria (80,1%) da amostra é de baixo nível socioeconômico, predominância da cor parda (49,3%), 17,7% dos pais e 19,6% das mães tinham mais de 12 anos de estudo. 29,2% da amostra foi classificada com sobrepeso ou obesidade. 14,7% deles estavam com valores de PA acima dos recomendados. A RC ajustada demonstrou que ser de classe econômica alta (RC=1,8) e ter o pai com nível de instrução ≥12 anos de estudo (RC=2,1) parece ser favorável para que o filho seja ativo fisicamente. A frequência dos genótipos na amostra estudada foi de 41,7% DD, 38,9% ID e 19,4% II para o gene da ECA; e 37,3% RR, 44,4% RX e 18,3% XX, ambos em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Os adolescentes de ambos os sexos que apresentam genótipo DD e/ou alelo D apresentaram PAS (112,2±12,1 vs 106,4±13,5mmHg;p≤0,01) e PAD (68,5±9,1 vs
61,7±8,5mmHg;p≤0,01) de repouso superiores aos adolescentes com genótipo II ou portador do alelo I do polimorfismo do gene da ECA. No teste estressor, em ambos os sexos e nos voluntários hiperreativos (PAS≥25mmHg ou PAD≥20mmHg ou ambos), houve diferença significativa entre os genótipos, mostrando que o
alelo D tem PAS repouso (D=106,0±7,8mmHg e I=97,4±8,8mmHg nos meninos; D=106,9±15,4mmHg e I=101,0±14,5mmHg nas meninas) e PAD repouso (D=60,7±6,4mmHg e I=55,7±7,0mmHg nos meninos; D=65,0±8,1mmHg e I=61,9±7,9mmHg nas meninas) superior ao Alelo I. Quanto à composição corporal, o alelo D apresentou maior massa corporal (D=55,8±7,2Kg e I=50,7±10,4Kg nos meninos; D=57,5±12,9Kg e I=50,4±8,6Kg nas meninas) e área muscular de braço (D=15,8±4,9cm2 e I=13,7±6,7cm2 nos meninos; D=13,8±3,5cm2 e I=12,3±4,2cm2 nas meninas) quando comparada ao alelo I. Os portadores dos genótipos RR apresentaram melhor desempenho motor na maioria dos testes (agilidade, 20 metros, abdominal 1 minuto em ambos os sexos e impulsão horizontal e medicine Ball apenas nos meninos) quando comparados ao genótipo XX. A associação dos alelos D+R resultou em melhor desempenho nos testes motores do que I+X (Nas meninas apenas no teste de envergadura e agilidade; e nos meninos em todos os testes, exceto 12 minutos e envergadura). Conclui-se que as variantes alélicas do ACTN3 e ECA podem influenciar no desempenho atlético, bem como na saúde de cada indivíduo. Ser portador do alelo D no gene da ECA aumenta a chance de ser hipertenso, bem como, ter maior RVE. Sugere-se a esses indivíduos ter maiores cuidados relacionados à pressão arterial, tais como, exercitar-se e alimentação saudável. Por outro lado, ser portador do alelo R do gene ACTN3 reflete em melhores respostas no desempenho motor, sobretudo nos testes que envolvem força e potência muscular.
ABSTRACT
CARVALHO, Ferdinando Oliveira. ASSOCIATION BETWEEN ANTHROPOMETRIC,
HEMODINAMIC AND MOTOR TEST VARIABLES WITH ALLELIC CLASSIC
VARIANTS OF THE ACTN3 AND ACE GENES IN BRAZILIAN ADOLESCENTS.
2012. 142p. Doctorate Thesis (Doctorate in Physical Education) – Catholic University of Brasília, Brasília-DF, 2012.
Specific allelic profiles can be associated with phenotypes linked to performance and physical fitness. Possibly, in a close future, exercise prescription could be individualized bases on genotypes. This could significantly contribute to the selection of new talents and/or to prevent chronic-degenerative diseases. Among these genes are the polymorphism R577X of the α-actinine3 gene (ACTN3) and the I/D polymorphism of the angiotensin
converting enzyme gene (ACE). In the ACE gene, the allele D is associated with a risk of developing hypertension and the allele I with no risk of cardiovascular problems. In the ACTN3 gene, the allele R is related to muscular strength/power, while the allele X is more common to muscular endurance. The aim of this thesis was to analyze possible influences of the allelic variants of ACTN3 and ACE, socioeconomic level, race, and physical fitness in the anthropometric, hemodynamic and motor development variables in adolescents between 11 and 16 years, from the city of Ceilândia-DF, participants of the Segundo Tempo program provided by the federal government. The sample was composed of 85 boys (13,1±1,2years; 53,1±8,7kg; 1,60±0,1m; 20,5±2,5kg/m2) and 64 girls (13,2±1,2years; 51,7±9,4kg; 1,57±0,08m; 20,9±3,3kg/m2). The motor tests followed the protocol suggested by GAIA & SILVA (2007). Stature, body mass, circumferences and skinfold thickness were measured. From these measurements, body mass index (BMI) and arm muscle area (AMA) were determined. Blood pressure (BP) was verified using digital electronic equipment (Omron HEM 742). A vascular reactivity test (Cold Pressor Test) was applied on the volunteers with their hands submerged in cold water (4 to 5ºC) during 1 minute. Socioeconomic and physical fitness questionnaires were answered. Total genomic DNA was obtained from saliva, with the polymorphic site of ACE being amplified by Polimerase Chain Reaction (PCR), having a fragment of 490 base pairs (bp) and another of 190bp. A confirmatory PCR for I allele, containing a fragment of 335bp was also performed. The polymorphic site of ACTN3 was amplified through PCR and the fragment of 342bp submitted to digestion using the DdeI enzyme. After confirmation of data normality, a two-way ANOVA with a p<0.05 level of significance using SPSS v13.0, was performed to compare values among the different studied variables in the specific genotypes and sexes. Adjusted odds ratio (OR) to determine the main variables associated with being physically active was performed using STATA v8.0. Regarding the initial characteristics, it was observed that the majority of the sample (80.1%) had low socioeconomic level, were predominantly brown of race (49.3%) and their fathers (17.7%) and mothers (19.6%) had more than 12 years of education. Almost 29.2% of the sample was overweight or obese and 14.7% were above the recommended BP levels. Adjusted OR regarding high socioeconomic level (OR=1.8) and having a father with 12 or more years of education (OR=2.1) seemed to favor being physically active. The frequency of the genotypes was 41.7% DD, 38.9% ID and 19.4% II for ACE and 37.3% RR, 44.4% RX and 18.3% XX for ACTN3, both in Hardy-Weinberg equilibrium. Adolescents from both sexes that carried the DD genotype and/or the D allele presented higher resting SBP (112,2±12,1 vs 106,4±13,5mmHg;p≤0,01) and DBP (68,5±9,1 vs
61,7±8,5mmHg;p≤0,01) when compared to the ones with the II genotype or carrier of the I allele of the ACE
gene polymorphism. In the vascular reactivity test, in both sexes and in the hyper-reactive volunteers (SBP≥25mmHg, DBP≥20mmHg or both), there was significant difference between the genotypes, showing that
the D allele presented higher resting SBP (D=106,0±7,8mmHg and I=97,4±8,8mmHg in boys; D=106,9±15,4mmHg and I=101,0±14,5mmHg in girls) and DBP (D=60,7±6,4mmHg and I=55,7±7,0mmHg in boys; D=65,0±8,1mmHg and I=61,9±7,9mmHg in girls) when compared to the I allele carriers. Regarding body composition, the D allele carriers presented higher body mass (D=55,8±7,2Kg and I=50,7±10,4Kg in boys; D=57,5±12,9Kg and I=50,4±8,6Kg in girls) and AMA (D=15,8±4,9cm2 and I=13,7±6,7cm2 in boys; D=13,8±3,5cm2 and I=12,3±4,2cm2 in girls) when compared to the I allele carriers. The carriers of the RR genotype presented better motor development in most of the tests (agility, 20 meters, 1 minute sit-ups in both sexes and horizontal jump and medicine ball only in boys) when compared to the XX genotype. The association of the D+R alleles resulted in better performance in the motor tests when compared to I+X (in girls only in the scale and agility test, and in every test in boys except 12 minutes and scale. We conclude that the allelic variants of ACTN3 and ACE can influence in the athletic performance, as well as in the health of each individual. Carrying the D allele of ACE enhances the chance of hypertension and vascular reactivity. It is suggested that these individuals have more caution with blood pressure, exercise regularly and have good eating habits. On the other hand, carrying the R allele of ACTN3 reflects in better motor development performance, especially in the ones involving muscular strength and power.
LISTA DE TABELAS
Pag. Tabela 1. Genes candidatos mais importantes associado com desempenho atlético
em humanos 33
Tabela 2. Caracterização geral da amostra 65
Tabela3. Valores obtidos nos testes motores pelos voluntários em ambos os sexos 72 Tabela 4. Valores de PAS, PAD e FC em repouso, de ambos os sexos dentro de
cada genótipo (DD, ID e II) e alelos (D e I) 73
Tabela 5. Valores de PAS, PAD e FC no repouso, aos 30 segundos e aos 60 segundos submetidos ao teste de reatividade vascular (Cold Test
Pressor) 73
Tabela 6. Valores de PAS dos hiperreativos no “Cold Test Pressor” separado por
genótipos entre os sexos 74
Tabela 7. Valores de PAD dos hiperreativos no “Cold Test Pressor” separado por
genótipos entre os sexos 75
Tabela 8. Valores da antropometria e da composição corporal, de ambos os sexos e separados por genótipos (DD, ID e II) do gene da ECA e (RR, RX e
XX) do gene do ACTN3 83
Tabela 9. Valores obtidos nos testes motores em meninos e meninas de acordo
com o seus genótipos do polimorfismo R577X do gene ACTN 86
Tabela 10. Associação dos genótipos DD, ID e II do polimorfismo I/D do gene da ECA e dos genótipos RR, RX e XX do polimorfismo R577X do gene do
ACTN3 nos testes motores em ambos os sexos 87
Tabela 11. Análise da frequência de classificações dos adolescentes aptos aos seus resultados obtidos nos testes motores de acordo com GAYA & SILVA
LISTA DE FIGURAS
Pag. Figura 1. Desenho esquemático mostrando os níveis de atividade física e o
declínio do VO2 máx ou força muscular com o envelhecimento 26
Figura 2. Freqüência dos 3 genótipos do ACTN3 em controles e atletas de elite 35
Figura 3. Esquema do sistema renina-angiotensina-aldosterona 40
Figura 4. Ação da renina na conversão de angiotensinogênio hepático em angiotensina I, e desta em angiotensina II pela enzima ECA dos pulmões 41 Figura 5. Representação esquemática do cromossomo 17 e localização do
polimorfismo I/D do gene da ECA no íntron 16 42
Figura 6. Representação esquemática da identificação do polimorfismo inserção
(I)/deleção (D) nas coletas do teste piloto 42
Figura 7. Medida da Estatura 49
Figura 8. Medida de Envergadura 56
Figura 9. Teste de sentar-e-alcançar 57
Figura 10. Teste de sentar-e-alcançar adaptado – sem banco 58
Figura 11. Teste de força e resistência abdominal 59
Figura 12. Teste de Impulsão Horizontal 59
Figura 13. Arremesso de Medicine Ball 60
Figura 14. Teste do quadrado 61
Figura 15. Corrida de 20 metros 62
Figura 16. Caracterização do nível socioeconômico, instrução de pai e mãe e
cor/raça dos adolescentes 66
Figura 17. Classificações gerais das variáveis do Índice da Massa Corporal e
Pressão Arterial dos adolescentes 67
Figura 18. Dados dos adolescentes ativos fisicamente relacionados com cor/raça,
instrução de pai e mãe e nível socioeconômico 68
Figura 19. Valores da razão de chance (odds ratio) nível de atividade física e
condição socioeconômica e instrução dos responsáveis 69
Figura 20. Frequência dos genótipos do polimorfismo I/D do gene da ECA e do
Figura 21. Frequência dos genótipos do polimorfismo I/D do gene da ECA e do
polimorfismo R577X do gene ACTN3 separados por sexo 71
Figura 22. Valores de PAS dos voluntários hiperreativos portadores do alelo de risco deleção (D) e não reativos portadores do alelo sem risco inserção
(I) no “Cold Test Pressor” em meninos 76
Figura 23. Valores de PAS das voluntárias hiperreativas portadores do alelo de risco deleção (D) e não reativos portadores do alelo sem risco inserção
(I) no “Cold Test Pressor” em meninas 77
Figura 24. Valores de PAD dos voluntários hiperreativos portadores do alelo de risco deleção (D) e não reativos portadores do alelo sem risco inserção
(I) no “Cold Test Pressor” em meninos 78
Figura 25. Valores de PAD das voluntárias hiperreativas portadoras do alelo de risco deleção (D) e não reativas portadoras do alelo sem risco inserção
(I) no “Cold Test Pressor” em meninas 79
Figura 26. Valores da FC dos voluntários hiperreativos portadores do alelo de risco deleção (D) e não reativos portadores do alelo sem risco inserção (I) no
“Cold Test Pressor” em meninos 80
Figura 27. Valores de FC das voluntárias hiperreativas portadoras do alelo de risco deleção (D) e não reativas portadoras do alelo sem risco inserção (I) no
LISTA DE ABREVIATURAS
ACTN3 – alfa-actinina 3
ECA – enzima conversora de angiotensina PA – pressão arterial
R/R – genótipo com dois alelos com eficiência (funcional) de ACTN3 (homozigoto) R/X – genótipo com um alelo com eficiência (funcional) e um com deficiência (nulo) de ACTN3 (heterozigoto)
X/X – genótipo com dois alelos com deficiência (nulo) completa de ACTN3 (homozigoto)
I/I – genótipo da ECA com dois alelos de inserção (homozigoto)
I/D – genótipo da ECA com um alelo de inserção e um de deleção (heterozigoto) D/D – genótipo da ECA com dois alelos de deleção (homozigoto)
HAS – hipertensão arterial sistêmica PAS – pressão arterial sistólica PAD – pressão arterial diastólica DCV – doença cardiovascular AF – atividade física
IMC – índice de massa corporal FC – freqüência cardíaca
VO2 máx – volume de oxigênio máximo
SRAA – sistema renina-angiotensina-aldosterona CB – circunferência de braço relaxado
CBC – circunferência de braço contraído CAB – circunferência de abdômen CP – circunferência de perna CX – circunferência de coxa CI – circunferência de cintura CQ – circunferência de quadril RCQ – relação cintura-quadril
AMB – Área muscular de braço mmHg – milímetros de mercúrio
SUMÁRIO
Pag.
1. INTRODUÇÃO 018
2. OBJETIVO 022
2.1 Objetivo geral 022
2.2 Objetivos específicos 022
3. REVISÃO DE LITERATURA 023
3.1 Exercício físico e pressão arterial em crianças e adolescentes 023
3.2 Nível de atividade física em adolescentes 025
3.3 Estudos nacionais: uma análise por região, obesidade, doenças crônico
degenerativa entre ensino público e privado 027
3.4 Associação genética 031
3.5 Alfa-actinina 3 (ACTN3) e exercício físico 033
3.6 Enzima conversora de angiotensina (ECA) e exercício físico 039
4. METODOLOGIA 048
4.1 Amostra 048
4.2 Critérios de inclusão 048
4.3 Critérios de exclusão 048
4.4 Procedimentos da coleta de dados 048
4.4.1 Medidas antropométricas 048
4.4.2 Circunferências e espessuras de dobras cutâneas (EDC) 049
4.4.3 Pressão arterial (PA) 050
4.4.4 Cold Test Pressor – Teste estressor 051
4.4.5 Análise genotípica 051
4.5 Testes motores 056
4.5.1 Medida de envergadura 056
4.5.2 Teste de flexibilidade (Sentar e alcançar) com o banco 057 4.5.3 Teste de flexibilidade (Sentar e alcançar adaptado – sem o banco) 057
4.5.4 Teste de força-resistência abdominal 058
4.5.5 Teste de força explosiva de membros inferiores (Impulsão horizontal)
059
4.5.6 Teste de força explosiva de membros superiores (Arremesso de
medicine Ball de 2 Kg) 060
4.5.7 Teste de agilidade (Teste do quadrado) 060
4.5.8 Teste de velocidade de deslocamento (Corrida de 20 metros) 061 4.5.9 Teste de capacidade cardiorrespiratória (Corrida ou caminhada de 12 minutos)
062
5. QUESTIONÁRIOS 063
6.PROCEDIMENTOS ESTATÍSTICOS 064
7. RESULTADOS 065
8. DISCUSSÃO 090
9. CONCLUSÃO 103
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 105
1. INTRODUÇÃO
O exercício físico sistematizado é de extrema importância por favorecer melhorias nos componentes da aptidão física relacionada à saúde, tais como, força, resistência muscular, resistência cardiorrespiratória, flexibilidade e aspectos da composição corporal (ACSM, 2009), contribuindo significativamente para que a saúde dos indivíduos seja preservada e proporcione uma boa qualidade de vida.
Por outro lado, o estilo de vida sedentário proporciona aos indivíduos enormes prejuízos no que se diz respeito às doenças hipocinéticas, mais conhecidas por disfunções crônico-degenerativas, como obesidade, dislipidemia, diabetes, problemas cardiovasculares e hipertensão.
Nas últimas décadas o aumento do sedentarismo tem acometido não somente os adultos, mas também as crianças e adolescentes em diversas partes do mundo (JANSSEN et al., 2005). Isso tem chamado à atenção de pesquisadores na área do exercício, uma vez que esse fenômeno tem atingido cada vez mais um maior contingente de indivíduos e em idades mais precoces, principalmente em países desenvolvidos ou em desenvolvimento, como o Brasil (ILHA, 2004; BARUKI et al.,
2006; CAMPOS et al., 2007; NUNES et al., 2007; RONQUE et al., 2007; RONQUE et al., 2007; FARIAS JUNIOR & SILVA, 2008; VANZELLI et al., 2008; MILANO et al.,
2009; FARIAS et al., 2010; FONSECA et al., 2010; GUEDES et al., 2010;
PASQUARELLI et al., 2010; RAUBER, 2010; RONQUE et al., 2010;
CHRISTOFARO et al., 2011; CARVALHO et al., 2012).
Dessa maneira, o exercício físico tem sido um dos recursos não farmacológicos de combate ao sedentarismo, conseqüentemente à obesidade e hipertensão, cujo início da instalação se dá na infância e adolescência (MUNTNER, et al., 2004; BAKER et al.,
(GERAGE et al., 2007). Assim, acredita-se que aquele indivíduo ativo fisicamente possa ter reduzidos seus riscos de ser acometido por tais doenças crônico-degenerativas.
A maioria dos estudos sobre PA e exercício físico envolve a população idosa, sendo as pesquisas em crianças e adolescentes bastante escassas. Com o objetivo de dar oportunidade para crianças e jovens também na vivência com o exercício físico no turno contrário ao da escola, acompanhadas por profissionais e estudantes estagiários de educação física, tem sido instituído o Projeto Segundo Tempo no Brasil. Este projeto foi criado e colocado em prática pelo Ministério do Esporte do Governo Federal, e tem também como finalidade dar oportunidades a essas crianças e adolescentes de vivenciarem exercício físico (futebol, futsal, voleibol, basquetebol, ping-pong, pebolim, iniciação do handebol, queimada), propiciando assim, exercícios físicos para um futuro mais ativo fisicamente. Estas atividades tem a duração de 90 minutos, 3 vezes por semana.
Esse projeto é destinado à democratização da prática e à cultura do esporte de forma a promover o desenvolvimento integral das crianças, adolescentes e jovens, como fator de formação da cidadania e melhora da qualidade de vida, prioritariamente em áreas de vulnerabilidade social ao oferecer prática esportiva educacional. O projeto visa estimular a criança e o adolescente a manterem uma integração afetiva que contribua para o seu desenvolvimento integral, oferecendo condições adequadas para a prática esportiva educacional de qualidade, por meio do desenvolvimento de valores sociais. Além disso, o projeto contribui para a melhora das capacidades físicas, das habilidades motoras e da qualidade de vida (auto-estima, convívio social e saúde) e para a diminuição da exposição aos riscos sociais (drogas, prostituição, gravidez precoce, criminalidade, trabalho infantil e a conscientização da prática esportiva), assegurando o exercício de cidadania.
Para que o profissional da educação física conheça as condições de saúde e de aptidão física iniciais de seus alunos, bem como elabore melhor suas aulas, a avaliação física e antropométrica são práticas bastante comuns e recomendadas. Além disso, avaliações da PA nesta população podem nos fornecer valiosas informações ao identificarmos, por exemplo, crianças com resposta exacerbada de elevação da pressão arterial ao estresse (hiperreativas). A hiperreativade da PA ao estresse pode sugerir uma maior probabilidade de desenvolvimento de hipertensão arterial na vida adulta (HINES
Além da avaliação física, motora, social e sua relação com a saúde, outra variável importante que tem se destacado nas investigações envolvendo avaliação física é a genética. Essa nova ferramenta de avaliação poderá, no futuro, nos auxiliar muito mais do que apenas os fenótipos. Estudos têm mostrado fortes evidências de que a genética possa influenciar o desempenho atlético. Sabe-se que vários fatores biológicos e ambientais são determinantes da performance atlética, e que a análise de um único gene, isoladamente, não necessariamente determina um fenótipo de um atleta. Embora o reconhecimento de que o resultado final (fenótipo) represente a integração de múltiplos genes mais os fatores ambientais, a identificação de talentos e prescrição de programas de treinamento que maximizem o potencial individual do atleta, com base na caracterização de variantes genéticas, poderá revolucionar a ciência do esporte (DIAS et al., 2007; DIAS, 2011).
Um grande número de genes e marcadores genéticos já está documentado (BRAY et al., 2009), demonstrando as associações com fenótipos de performance e de boa aptidão física relacionada à saúde (OSTRANDER et al., 2009), e que futuramente, a prescrição de exercício físico será individualizada e parcialmente baseada nos genótipos (ROTH, 2008). Até o presente momento há cerca de 239 seqüências de variantes de genes e de marcadores genéticos que estão relacionados aos fenótipos de performance física e boa aptidão física relacionada à saúde. Isso pode contribuir de forma significativa para a seleção de jovens talentos e/ou a prevenção de doenças crônico-degenerativas (WOLFARTH et al., 2005), sendo esta última mais interessante em se tratando de saúde pública. Dentre esses genes destacam-se o polimorfismo R577X do gene da α-actinina 3 (ACTN3) e o polimorfismo I/D da enzima conversora de angiotensina (ECA) (DIAS et al., 2007).
homozigoze (Genótipo XX) (McARTHUR & NORTH, 2007; MORAN et al., 2007; PAPARINI et al., 2007; QUINLAN et al., 2010; SHANG et al., 2012).
Outro importante gene é o da ECA, que está localizado no cromossomo 17 q23 e é composto por 26 éxons. Uma variante genética comum no gene da ECA foi descrita e consistente na ausência (deleção ou alelo “D”) ou presença (inserção ou alelo “I”) de 287 pares de base no íntron 16 (RANKINEN et al., 2000). Estudos têm mostrado a existência de importante associação desse gene com a performance física, onde o alelo “I” é mais freqüente em atletas de resistência, enquanto que o alelo “D”, em atletas de força e explosão muscular.
A renina, produzida pelas células renais justaglomerulares, um tipo modificado de célula muscular lisa localizada nas arteríolas aferentes, atua sobre a globulina angiotensinogênio, liberando um peptídeo de 10 aminoácidos, a angiotensina I. Esse peptídeo possui propriedades vasoconstritoras leves, porém, quando clivada num peptídeo de oito aminoácidos, angiotensina II (Ang II), por ação da ECA, adquire maior capacidade vasoconstritora (LIMA et al., 2007). Além da vasoconstrição, a angiotensina II provoca aumento da PA pela retenção de sais e água nos túbulos renais, secundária à ação da aldosterona liberada pelas supra-renais.
2. OBJETIVOS
2.1 - OBJETIVO GERAL
Analisar a possível influência de variantes alélicas dos genes alfa-actinina 3 (ACTN3) e enzima conversora de angiotensina (ECA), e do nível sócioeconômico, étnico e de atividade física nas variáveis antropométricas, hemodinâmicas e de desempenho motor em adolescentes entre 11 e 16 anos.
2.2 - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Analisar a freqüência alélica do ACTN3 e ECA nos jovens integrantes do projeto segundo tempo de Ceilândia – DF;
- Verificar a possível influência dos polimorfismos R577X do gene ACTN3 e I/D do gene da ECA com variáveis antropométricas, hemodinâmicas e aquelas relacionadas ao desempenho motor;
- Averiguar a possível influência do polimorfismo I/D do gene da ECA nas respostas da pressão arterial após um teste de hiperreatividade do sistema cardiovascular (Cold Pressor Test);
- Avaliar a combinação genotípica dos polimorfismos R577X do gene ACTN3 e I/D do gene da ECA com os diferentes resultados obtidos nos testes motores;
- Confrontar os dados dos testes motores com as classificações das baterias de testes de GAYA & SILVA (2007);
- Caracterizar o nível sócioeconômico, instrução dos responsáveis e cor/raça dos adolescentes;
- Observar o comportamento geral das variáveis IMC (Normal, sobrepeso e obeso) e PA (normal e elevada);
- Analisar a influência de ser ativo fisicamente nos aspectos de raça/cor, instrução dos responsáveis e nível sócioeconômico;
3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1 - Exercício físico e pressão arterial em crianças e adolescentes
A prevalência de Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS) entre as crianças é geralmente considerada baixa (<5%) (SOROF et al., 2004). No entanto, a comparação entre os valores da PA do NHANES III (National Health and Nutrition Examination Survey) (1988-1994) e NHANES (1999-2000), mostrou um aumento médio da Pressão Arterial Sistólica (PAS) de 1,4 mmHg, e da Pressão Arterial Diastólica (PAD) de 3,3 mmHg em crianças e adolescentes com idades entre 8-17 anos (MUNTNER et al.,
2004). A grande preocupação é que a pressão arterial descontrolada na infância sugere maior probabilidade de hipertensão arterial na fase adulta (EISENMANN et al., 2004). Nesse caso, parece ser necessário e lógico monitorar e controlar a pressão arterial durante a infância com o propósito de diminuir a incidência de HAS e doença cardiovascular (DCV) na vida adulta.
A DCV é a principal causa de morte no mundo e os processos patológicos associados com o seu desenvolvimento têm início na infância. A HAS, um dos principais fatores de risco para DCV, já tem sido relatado na população pediátrica (LUMA e SPIOTA, 2006). Contudo, a relação entre a atividade física (AF) e a PA em adultos está bem estabelecida, mas pouco são os estudos conduzidos em crianças e adolescentes. Um estudo populacional de Leary et al. (2008) demonstrou uma relação entre um baixo nível de AF e valores pressóricos mais elevados em adolescentes. Este experimento analisou dados da PAS, PAD, além do nível de atividade física medida por acelerômetros em 5.505 indivíduos jovens de 11 a 12 anos.
Ainda nessa direção, estratégias para elevar a prática de atividade física das crianças e adolescentes têm sido implementadas em intervenções de base escolar (JAGO e BARANOWSKI, 2004). No entanto, a luta contra o sedentarismo deve ser abordada em todos os lugares, incluindo o ambiente doméstico. Isso porque as crianças gastam uma parcela significativa do seu dia em comportamentos sedentários, como ver televisão ou jogar vídeo game dentro do ambiente doméstico (ROBINSON, 1999; BIDDLE et al., 2004; ATKIN et al., 2008).
Rauber (2010) demonstrou em seu estudo os benefícios de brincadeiras infantis (BRI) quando comparados ao vídeo-game interativo Dance Dance Revolution (DDR) e televisão (TV) sobre as variáveis hemodinâmicas em crianças pré-púberes. Observou-se que, a partir da elevação da Freqüência Cardíaca (FC), PAS, PAD observadas durante as BRI e o DDR, ambas alternativas de atividades físicas são interessante para combater o sedentarismo entre as crianças. E no caso das BRI, as mesmas exerceram uma maior redução dos níveis pressóricos quando comparada com as crianças do DDR após serem submetidas à situação de estresse. Pode-se dizer que os achados mais interessantes deste estudo foram que os benefícios fisiológicos das brincadeiras tradicionalmente empregadas nas aulas de educação física e antigas brincadeiras de rua, tais como, pique-bandeirinha, pique-pega, queimada, dentre outras; e que este tipo de brincadeira deve ser estimulado entre as crianças para que as mesmas possam se beneficiar de seus efeitos cardiovasculares. O contrário pode ser dito em relação à sessão TV que não exerceu benefícios cardiovasculares; sendo a PA durante o teste de estresse conduzido após esta sessão significativamente elevada em relação às demais. Este estudo indica que, para a sua saúde cardiovascular, a criança deve assistir o mínimo de TV possível e realizar o quanto possível de brincadeiras ativas e prazerosas.
aptidão física apresentavam menor incidência de risco para DCVs e crianças menos ativas maior IMC.
Alguns estudos têm demonstrado que a PA é variável e reage a muitas formas de estimulação. Em 1932 foi relatado que um procedimento simples realizado com imersão de uma extremidade das mãos em água com gelo (Cold Pressor Test) produziu um estímulo forte e estressor com efeitos vasopressores de 99% (HINES et al., 1936). Como forma de avaliar principalmente a atividade simpática medida perifiricamente, o
Cold Pressor Test, que consiste na imersão da mão em água gelada com temperatura entre 4 e 5º graus Celsius durante 1 minuto, tem sido usado como procedimento não-invasivo. Estudos demonstram que o Cold Pressor Test parece ser um bom preditor de hipertensão arterial futura, além do histórico familiar positivo para hipertensão (HINES
et al., 1936; WOOD et al., 1984). Rauber (2010) observou que após brincadeiras mais ativas as respostas cardiovasculares frente a este teste estressor foram significativamente inferiores às obtidas após atividade sedentária, como assistir TV.
Dessa maneira, já está bem esclarecido na literatura que o exercício físico exerce um efeito benéfico sobre o sistema cardiovascular, levando a diminuição dos valores de FC de repouso (CORNELISSEN et al., 2010), da PA pós-exercício (FORJAZ et al.,
2005; CARDOSO Jr. et al., 2010; SIMÕES et al., 2010), de benefícios por até 24 horas subseqüentes a prática (WHELTON et al., 2002; FAGARD et al., 2006) em adultos.
Na literatura há uma deficiência de estudos envolvendo estes parâmetros em crianças e exercício físico, sobretudo envolvendo também aspectos genéticos e suas associações.
3.2 - Nível de atividade física em adolescentes
mais ativas como as brincadeiras e as esportivas, que são tão importantes para saúde mental, emocional, afetiva e física de nossas crianças. Na escola, a educação física e outras atividades que envolvem o convívio social ativo também estão sendo reduzidas.
Para Booth & Zwetsloot (2010), demonstra que a vantagem sobre a capacidade funcional ou a força muscular de indivíduos que sempre foram treinados fisicamente pode ser de aproximadamente 25 a 30 anos quando comparados aos sedentários (Figura 1). Dentre os fatores mais destacados além do exercício físico é o estado nutricional.
Figura 1: Esquema mostrando que a atividade física retarda o declínio da capacidade funcional (VO2 máx ou força muscular) com o envelhecimento. Notavelmente, uma pessoa aos 80 anos, fisicamente treinado, tem valores comparáveis para a força muscular e de VO2 máx a de um sedentário de 50 a 55 anos. A figura é modificada de Fitzgerald et al. (1997), com contribuições de Pearson et al. (2002), com os slops originais mantidos. O limiar de fragilidade é definido como VO2 máx =18 mL/kg/min por Carr et al. (2006).
trazido valiosas informações sobre os níveis de aptidão física e de saúde, associados aos processos naturais de crescimento, maturação e desenvolvimento (BORGES et al.,
2010).
Os adolescentes têm, em geral, maus hábitos alimentares. O ambiente social e o contexto econômico-cultural contribuem muito para orientações dos hábitos alimentares e de atividade física dos adolescentes (ARAÚJO et al., 2009). Nas regiões Sudeste, Nordeste, Norte e Centro-Oeste os escolares apresentam maiores índices de desnutrição do que os escolares localizados na Região Sul. Dessa forma, casos de obesidade e/ou sobrepeso são mais evidenciados na Região Sul do país (ARAÚJO & PETROSKI, 2002). Além do excesso de peso e obesidade, sabe-se que o estilo de vida, principalmente a atividade física habitual e os hábitos alimentares podem influenciar nas concentrações de lipídeos no plasma (BERGMANN et al., 2008). No Brasil parece estar havendo aumento nos valores de IMC de crianças e adolescentes com o passar dos anos, aumentando a prevalência de sobrepeso e obesidade em crianças e adolescentes (BERGMANN et al., 2009).
Além disso, os pesquisadores Petroski & Pelegrini, (2009) destacaram que o estilo de vida dos pais está intrinsecamente relacionado com a composição corporal dos seus filhos. A prevalência de excesso de peso foi duas vezes maior nos pais de adolescentes com alto % de gordura em comparação aos pais daqueles com baixo % de gordura. Além disso, o estilo de vida dos pais dos adolescentes com baixo % de gordura foi significativamente melhor que os pais dos adolescentes com alto % de gordura.
O ambiente escolar se apresenta como rico e amplo espaço para o desenvolvimento de atividades físicas, tanto pelas aulas de educação física, como pelo oferecimento das várias modalidades de iniciação desportivas (BORGES et al., 2010). Escolares tanto das redes públicas e privadas normalmente têm aspectos diferentes quanto à prática de exercício físico e alimentação, podendo-se mostrar diferenças significativas da composição corporal de cada criança ou adolescente.
3.3 - Estudos nacionais: uma análise por região, obesidade, doenças crônico-degenerativa entre ensino público e privado
multifatorial, estando envolvidos fatores genéticos, psicológico, metabólicos, fisiológicos e ambientais (GUEDES et al., 2010).
O alarmante crescimento da obesidade é motivo de preocupação global, sendo qualificado como a epidemia do novo século (AQUINO JUNIOR et al., 2008). Além disso, essa doença é um dos grandes males da sociedade contemporânea, sobretudo nas populações mais jovens de diversas regiões do mundo (JANSSEN et al., 2005).
Vanzelli et al. (2008), relata em seu estudo que segundo dados da Associação Nacional de Empresas de Pesquisa (ANEP), no Brasil a maior parte das famílias pertence às classes socioeconômicas de menor renda (classes D, 33% e E, 31%), porém, os adolescentes mais atingidos pela obesidade pertencem às classes sociais mais privilegiadas (MELLO et al., 2004; VANZELLI et al., 2008), preferencialmente em um maior número de adolescentes com sobrepeso e/ou obesidade pertencentes as classes econômicas A1, A2 e B1 (NUNES et al., 2007), onde os relatos era de que tinham um consumo diário de refrigerantes, doces e salgadinhos como hábito alimentar.
Ainda nessa temática, Ronque et al. (2007) verificaram valores de adiposidade elevada em crianças com idade entre sete e dez anos de ambos os sexos, e de alto nível sócioeconômico, apresentando já em tão precoce idade, importantes fatores de risco à saúde.
O nível de obesidade em adolescentes pode estar relacionado também com o processo de maturação destes. Pasquarelli et al. (2010) observaram o estado de excesso de peso em adolescentes de ambos os sexos, seguindo a classificatória de Cole et al.
(2000) de acordo com a idade e sexo, e constataram que o processo de maturação sexual (TANNER, 1962) interfere de forma distinta na prevalência de excesso de peso de meninos e meninas.
Ainda nesse aspecto, Ronque et al. (2010) mostraram que adolescentes, de ambos os sexos, com alta aptidão cardiorrespiratória apresentaram sistematicamente valores mais baixos de gordura corporal, logo sugere-se que o aumento da adiposidade corporal pode influenciar negativamente também a aptidão cardiorrespiratória em adolescentes de ambos os sexos.
Nesta última década, diversos estudos vêm tentando alertar as pessoas sobre a importância da atividade física desde criança até a idade mais avançada. Estudos com adolescentes nas escolas podem servir como mecanismo de identificação, monitoração e vigilância de comportamentos de risco à saúde, prevenindo possíveis agravos à saúde em âmbito escolar, extensivos a toda população desta faixa etária (ARAÚJO et al.,
2009).
Porém, é importante frisar que muitas crianças e adolescentes da modernidade não têm hábitos saudáveis como a prática de exercícios físicos de forma sistematizada e orientada, e conseqüentemente, tem uma maior probabilidade de ter uma vida adulta com os mesmos hábitos sedentários. Já, o indivíduo que possui e/ou possuiu uma prática saudável ao longo da juventude tem maiores condições de perdurar tais costumes pela fase adulta e velhice (GENEROSI et al., 2008).
Vários estudos se destinaram a mensurar variáveis relacionadas com a aptidão física em crianças e adolescentes (RONQUE et al., 2007; GENEROSI et al., 2008; FARIAS et al., 2010). No estudo de Generosi et al. (2008), tanto meninos quanto meninas, com idade entre 14 e 16 anos, apresentaram índices de aptidão física relacionada à saúde insuficiente de acordo com os critérios propostos pela literatura. Com relação à resistência cardiorrespiratória e força/resistência abdominal, os meninos tiveram melhores índices que as meninas de maneira significativa (p<0,05).
foram maiores nos meninos em relação às meninas para resistência muscular e aptidão cardiorrespiratória e menor para flexibilidade.
Baruki et al. (2006), no centro-oeste do país, constataram que crianças eutróficas são mais ativas, praticam atividades físicas mais intensas e gastam menos tempo assistindo televisão e jogando videogames do que as crianças com sobrepeso. Em estudo de dissertação de mestrado, Ilha (2004) notou que adolescentes com maior percentual de gordura permaneceram maior tempo frente a instrumentos eletrônicos do que os com baixo percentual de gordura.
Geralmente no Brasil nota-se que os horários em que as crianças vêem televisão são quando as propagandas são fundamentalmente do grupo de gorduras, açúcares e doces, então, além das crianças terem um menor gasto metabólico, são estimuladas a ingerirem alimentos com alto teor energético.
Em uma escola pública em tempo integral (Ponta Grossa - PR), que os grupos de crianças de ambos os sexos analisados apresentaram classificações, segundo a bateria de testes PROESP-BR, estando abaixo do recomendado para a idade das crianças no teste de corrida e caminhada de 9/12 minutos. O grupo feminino revelou médias de excesso de peso em todas as idades avaliadas. A maioria das crianças não apresentou níveis satisfatórios de aptidão física relacionada à saúde, revelando um risco aumentado de doenças crônicas não transmissíveis nestes escolares (FONSECA et al., 2010).
Em escolares de classes econômicas mais elevadas de João Pessoa – PB, Farias Junior e Silva (2008) observaram uma prevalência de sobrepeso/obesidade de 10%, mostrando-se mais elevada nos rapazes do que nas moças (13,5% vs 7,4%, razão de prevalência [RP]=1,82; IC95%=1,42-2,32) e dissociada da idade em ambos os sexos. Os resultados da análise multivariável evidenciaram maior probabilidade de sobrepeso/obesidade nos rapazes que pertenciam às classes econômicas mais elevadas (RP=2,75; IC95%=1,56-4,82). Por outro lado, a probabilidade de sobrepeso/obesidade foi menor nas moças cujos pais apresentavam maior nível de escolaridade (RP=0,42; IC95%=0,21-0,87). Conclui-se então que a prevalência de sobrepeso/obesidade nos adolescentes escolares de João Pessoa - PB foi similar a que tem sido observado em estudos nacionais. Os rapazes mais ricos e as moças pobres foram os subgrupos de maior chance de apresentar sobrepeso/obesidade.
sexo masculino e feminino nas escolas privadas não foi observada nenhuma diferença significativa (19,6% e 19,0%, respectivamente). Ainda vale a pena destacar que a prevalência de obesos nos adolescentes mais jovens são maiores do que adolescentes mais velhos (24,1 % x 15,0%; p<0,0001)
A prevalência de sobrepeso/obesidade nos adolescentes escolares é similar em diversos estudos nacionais. Dessa maneira, as distintas características que ocorrem entre meninos e meninas, principalmente na fase da adolescência, tais como, os distintos hábitos, costumes, estilo de vida, cultura, aspectos físicos, psicológicos e, além disso, o fato de terem sido educados em distintos contextos familiares e sociais diferentes, são aspectos que podem ser relevantes nas análises de futuros estudos.
3.4 Associação genética
Desde as descobertas dos genes e da possibilidade de investigação de seus papeis, o interesse em pesquisas envolvendo aspectos genéticos e desempenho atlético vem aumentando. Porém, muitos desses estudos têm verificado o impacto apenas de um único gene sobre fenótipos de aspectos musculares. Dessa maneira, acredita-se que a associação de vários genes seria mais interessante na busca de variações fenotípicas e consequentemente descoberta de novos talentos esportivos.
Em um experimento interessante de EYNON et al. (2010) demonstraram a associação dos genes HIF1A (P582S) e ACTN3 (R577X) com o desempenho de potência ao avaliarem 155 atletas (119 homens e 36 mulheres) e 240 não atletas (167 homens e 73 mulheres) saudáveis da população israelense. O grupo de atletas, de nível nacional e internacional, foi dividido em corredores de resistência (atletas de 10.000 m e maratonistas; 60 homens e 14 mulheres) e velocistas (provas de 100 e 200 metros; 59 homens e 22 mulheres). Não houve diferença na freqüência alélica e na freqüência dos genótipos entre atletas de resistência, velocistas e controles. Por outro lado, a análise combinada entre os polimorfismos HIF1A (P582S) e polimorfismos ACTN3 (R577X) entre velocistas demonstrou que a proporção de HIF1A Pro/Pro + R/R ACTN3 foi significativamente maior nos velocistas do que em atletas de resistência e no grupo controle (P = 0,002).
0,2-1,24). Portanto, conclui-se que o polimorfismo HIF1A Pro582Ser por si só não é crítico na determinação do desempenho de sprint. No entanto, o desempenho do velocista associou-se não a um genótipo isolado, mas pela interação entre o genótipo HIF1A Pro/Pro e ACTN3 em homozigose (RR). Assim, mostra-se que a combinação entre genes é mais importante do que apenas um genótipo isolado na determinação de novos talentos esportivos.
O mesmo grupo de pesquisadores observou em outro estudo, a associação do polimorfismo (I/D) do gene da ECA e R577X do gene ACTN3 com o desempenho de velocistas (EYNON et al., 2009). Assim, o objetivo foi determinar e comparar o desempenho de 81 velocistas israelenses e 240 controles saudáveis. Os resultados revelaram que o genótipo II (ECA) + alelo R (ACTN3), e o genótipo RR (ACTN3) + alelo I (ECA), ambos significativamente diferentes do grupo controle, se caracterizando nesse estudo como o genótipo ideal para velocistas. Quando realizado um odds ratio
para saber as maiores probabilidades de ser um velocista, a primeira combinação foi melhor que a segunda (3,57 vs 2,67), respectivamente, quando comparadas ao controle. Em conclusão, os dados acima sugerem que a combinação dos genes ECA e ACTN3 estão associados com a capacidade de sprint.
Para Tsianos et al. (2010) a associação entre oito genes (Alfa-actinina-3 – ACTN3; AMP deaminase-1 – AMPD1; receptor B2 da bradicinina – BDKRB2;
receptores β2-adrenérgico – ADRB2; PPARGC1α; PPARα; PPARδ e APOE) está relacionada a variações no metabolismo do músculo esquelético, em corredores de maratona olímpica. Para tanto, os autores concluíram que precisa-se de mais investigações, e que para fazer associação entre vários genes e um determinado fenótipo é necessário um número grande de participantes.
Na seqüência, em uma revisão de literatura descrita por Lippi et al. (2010) observou-se que o ACTN3 e ECA estão entre os principais genes candidatos ao desempenho atlético (Tabela 1).Porém a associação de vários genótipos ainda tem sido a proposta mais indicada para a seleção de novos talentos esportivos (BRAY et al.,
Tabela 1. Genes candidatos mais importantes associados com desempenho atlético em humanos.
Nota: Tabela retirada do artigo: “LIPPI, G.; LONGO, U.G.; MAFFULLI, N. Genetics and Sports. British
Medical Bulletin, v. 93, p. 27-47, 2010.”
3.5 Alfa-actinina 3 (ACTN3) e exercício físico
(NOEGEL et al., 1987; GIMONA et al., 2002; YANG et al., 2003; CLARKSON et al.,
2005;LEK et al., 2009).
No entanto, sabe-se que, até o presente momento, quatro genes para alfa-actinina foram encontrados em humanos: ACTN1, ACTN2, ACTN3 e ACTN4. Porém, somente as isoformas ACTN2 e ACTN3 são constituintes do citoesqueleto muscular (BLANCHARD et al., 1989). A isoforma ACTN3 é expressa exclusivamente de fibras rápidas (Tipo II), particularmente do tipo IIb (NORMAN et al., 2009), responsáveis pela geração de contrações rápidas e intensas tais como, sprint, explosão (GIMONA et al., 2002; YANG et al., 2003). As funções exatas da ACTN3 ainda não são bem conhecidas, mas sugere-se que, além de função estrutural, ela exerça atividade na manutenção da integridade mecânica e na contração muscular (MILLS et al., 2001; McARTHUR & NORTH, 2007). Sugere-se ainda que a ACTN3 possa está relacionado na tipologia das fibras (VINCENT et al., 2007).
O gene ACTN3 localiza-se no cromossomo 11q13-q14 e foi clonado por Beggs
et al. (1992). Foi identificada a troca do nucleotídeo C/T na posição 1.747 do éxon 16. Essa alteração resulta na conversão do aminoácido arginina em um stop códon prematuro no resíduo 577 (R577X), e como conseqüência a ausência da proteína (NORTH & BEGGS, 1996; NORTH et al., 1999). Essa variação resulta em última instância em duas versões da ACTN3 em humanos, um alelo funcional R e um alelo X nulo. Indivíduos homozigotos do alelo X (genótipo XX) apresentam deficiência completa da ACTN3 em humanos (NORTH et al., 1999).
Para Dias et al. (2007) a alfa-actinina 3 desempenha importante função em fibras musculares do tipo II, portanto, as diferenças na função muscular esquelética entre indivíduos com diferentes genótipos (R577X) para ACTN3 parecem ser um raciocínio plausível. Dessa maneira, indivíduos que apresentam a proteína ACTN3 (genótipos RR ou RX) podem apresentar vantagem em modalidades que exigem força e/ou potência muscular quando comparados com indivíduos com genótipo XX (McARTHUR & NORTH, 2004). Apesar da freqüência dos alelos serem diferentes entre populações, estima-se que aproximadamente 16 a 21% da população seja homozigoto para o polimorfismo não-funcional, XX (McARTHUR & NORTH, 2007; MORAN et al.,
2007; PAPARINI et al., 2007; QUINLAN et al., 2010; SHANG et al., 2012).
Figura 2. Freqüência dos 3 genótipos do ACTN3 em controles e atletas de elite.
Nota: Figura retirada do artigo:“MACARTHUR, D.G.; NORTH, K.N. A gene for speed? The evolution
and function of alpha-actinin-3. Bioessays, v. 26, p. 786-795, 2004.”
Papadimitriou et al. (2008) analisaram e compararam a freqüência dos alelos do gene ACTN3 de 101 atletas de elite (73 homens e 28 mulheres), recordistas mundiais, olímpicos e nacionais de esportes de aventura (trilha e campo) da Grécia com a de um grupo de 181 controles saudáveis. Os atletas foram divididos em modalidades de potência e de resistência. Dezenove corredores (provas de 3.000 m a longas maratonas), 4 corredores de meia distância (800 m a 1500 m), 3 triatletas e 2 que faziam longas caminhadas constituíam o grupo de resistência, enquanto que 34 velocistas (100 m a 400 m), 23 saltadores, 9 atiradores e 7 decatletas fizeram parte do grupo de atletas de potência de alto nível. Os resultados demonstraram que a freqüência do genótipo RR em atletas de potência foi significativamente maior, quando comparado aquela verificada na população controle: de 47,94% contra 25,97%. Estes resultados demonstram uma positiva associação entre a presença do genótipo RR e do desempenho de potência em atletas de elite.
composição dos tipos de fibra foi determinada por imunoistoquímica. Os resultados demonstraram que os homozigotos para o alelo R obtiveram um torque dinâmico do quadríceps significativamente maior a 300°/s, quando comparados com XX (P<0,05). As características do tipo de fibra diferiram significativamente entre os dois grupos de genótipos, sendo observado um maior número de fibras do tipo IIx no RR do que no genótipo XX (P<0,05).Este estudo evidencia que o possível mecanismo pelo qual o polimorfismo R577X do gene ACTN3 teria efeito sobre a força muscular, estando relacionado a proporção do tipo de fibras.
McCauley et al. (2009) investigaram a associação entre o polimorfismo ACTN3 e as características contráteis do músculo de jovens caucasianos ingleses. Setenta e nove homens foram submetidos à avaliação de força isocinética de extensores de joelho e a contrações, eletricamente estimuladas. A comparação não revelou diferenças entre os genótipos ACTN3 e o resultado de nenhum teste funcional. Baseado nesses achados, os autores sugerem que este polimorfismo analisado de forma individual parece não manifestar-se em jovens saudáveis.
Com a finalidade de observar as variações da função muscular associadas ao genótipo R577X do gene ACTN3, alguns autores estudaram a distribuição dos diferentes genótipos em atletas de diversas modalidades. Nesse sentido, Yang et al.
(2003) genotiparam 429 atletas de elite australianos e de 436 controles. Em homens, o genótipo XX foi encontrado em 16% dos controles não atletas, mas apenas em 8% dos atletas envolvidos com modalidades que requerem esforços de alta intensidade e curta duração, sendo que entre os atletas de nível olímpico, não havia nenhum portador do genótipo XX. Nas mulheres, 20% dos controles apresentaram o genótipo XX e nenhuma atleta de modalidades de sprint ou potência foi identificada como homozigoto XX. Estes resultados sugerem que a presença da proteína ACTN3 pode está associada com o desempenho de atividades que exijam contrações musculares intensas e por períodos de tempo relativamente curtos.
34,4% para o genótipo RR, 47% para o RX e 18,6% para o XX. Entre os diferentes genótipos não foram observadas diferenças em nenhum dos testes realizados (1RM no supino reto e PT dos extensores de joelhos). No entanto, apenas portadores do alelo R apresentaram ganhos na espessura muscular em função do treinamento.
Na tentativa de observar a distribuição das isoformas ACTN2 e ACTN3, Norman et al. (2009) investigaram a associação do genótipo ACTN3 com a potência muscular durante 30 segundos obtida no teste de Wingate. O teste era feito em um cicloergômetro (7,5% do peso corporal) em homens (n=61) e mulheres (n=59) bem treinados, além de avaliar a força de extensores do joelho e subseqüente fadiga de 21 homens ao realizarem exercícios no isocinético (Cybex II, Lumex Inc, Ronkonkoma, NY). Para tanto, foram feitas biópsias musculares obtidas do músculo vasto lateral para determinar a composição dos tipos de fibras e níveis de mRNA do ACTN2 e ACTN3. A potência pico e média, bem como a relação torque-velocidade e fadiga não foram diferentes entre os diferentes grupos de alelos do ACTN3. Assim, este estudo sugere que o polimorfismo R577X em ACTN3 não está associado com diferenças na potência e fadiga em indivíduos moderadamente treinados. Além disso, os dados sugerem ainda que as alfa-actininas não desempenham um papel significativo na determinação da composição do tipo de fibra muscular. Por fim, estes pesquisadores observaram ainda que a expressão ACTN2 é afetada pelo teor de ACTN3, o que implica que ACTN2 pode compensar a falta de ACTN3 e, portanto, neutralizar as conseqüências fenotípicas da deficiência. De fato, Mills et al. (2001) sugeriram que a isoforma ACTN2 poderia compensar a ausência de α-actinina 3, uma vez que cerca de 81% na seqüência dos aminoácidos são similares.
