Current aspects of the relationship between physical exercise, oxidative stress and magnesium

Este trabalho visa a contribuir com informações atualizadas sobre a relação entre exercício, estresse oxidativo e magnésio. São escassos os trabalhos que discutem a produção de radicais livres nesse contexto. A deficiência de magnésio altera a fluidez das membranas celulares e mitocondriais e promove perturbações na homeostase do cálcio e na atividade das defesas antioxidantes. No exercício, a falta de magnésio nos tecidos musculares os torna mais suscetíveis à infiltração de macrófagos e neutrófilos e ao rompimento do sarcolema, dificultando o processo de regeneração e podendo ocasionar queda no desempenho físico. Conclui-se que o papel metabólico da deficiência de magnésio no estresse oxidativo induzido pelo exercício deve ser mais pesquisado, focalizando os seus efeitos na musculatura esquelética em indivíduos que praticam exercício regular e na deficiência marginal de magnésio.This article contributes to updated information about the relationship between exercise, oxidative stress and magnesium. There are few studies that discuss free radical production in this context. Magnesium deficiency alters cellular and mitochondrial membrane fluidity and promotes disturbances on calcium homeostasis and on the activity of antioxidant defenses. During exercise, lack of magnesium in muscle tissue turns them more susceptible to macrophage and neutrophil infiltration and to sarcolema damage, impairing the regeneration process and leading to decreased physical performance. In conclusion, the metabolic role of magnesium deficiency on exercise-induced oxidative stress should be further researched, focusing on its effects on skeletal muscle in individuals who practice regular physical exercise and in marginal magnesium deficiency

Glutamine: biochemical, metabolic, molecular aspects and supplementation

A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no plasma e no tecido muscular. Nutricionalmente é classificada como um aminoácido não essencial, uma vez que pode ser sintetizada pelo organismo a partir de outros aminoácidos. A glutamina está envolvida em diferentes funções, tais como a proliferação e desenvolvimento de células, o balanço acidobásico, o transporte da amônia entre os tecidos, a doação de esqueletos de carbono para a gliconeogênese, a participação no sistema antioxidante e outras. Por meio de técnicas de biologia molecular, estudos demonstram que a glutamina pode também influenciar diversas vias de sinalização celular, em especial a expressão de proteínas de choque térmico (HSPs). As HSPs contribuem para a manutenção da homeostasia da célula na presença de agentes estressores, tais como as espécies reativas de oxigênio (ERO). Em situações de elevado catabolismo muscular, como após exercícios físicos intensos e prolongados, a concentração de glutamina pode tornar-se reduzida. A menor disponibilidade desse aminoácido pode diminuir a resistência da célula a lesões, levando a processos de apoptose celular. Por essas razões, a suplementação com L-glutamina, tanto na forma livre, quanto como dipeptídeo, tem sido investigada. Alguns aspectos bioquímicos, metabólicos e mecanismos moleculares da glutamina, bem como os efeitos de sua suplementação, são abordados no presente trabalho.Glutamine is the most frequent free amino acid in the serum and muscular tissue. Nutritionally, it is classified as a non-essential amino acid, once it can be synthesized by the body from other amino acids. Glutamine is involved in different functions, such as cell proliferation and development, basic acid balance, ammonia transportation between tissues, carbon skeleton donation to the gluconeogenesis, participation in the antioxidant system, among others. Molecular biology techniques show that it may also influence several cell signaling ways, especially the expression of heat shock proteins (HSP). The HSPs contribute to the maintenance of the cellular homeostasis in the presence of stress agents such as oxygen reactive species (ORE). In situations of high cellular catabolism, as after intense and prolonged physical exercises, the glutamine concentration may become reduced. Lower availability of this amino acid may decrease the cell resistance to injuries, leading to cellular apoptosis processes. Therefore, L-glutamine supplementation either in free form or as dipeptide has been investigated. Some biochemical and metabolic aspects, molecular mechanism of glutamine, as well as the effects of its supplementation are approached in the present article.Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

High-protein diet for body weight loss

A proporção ideal dos macronutrientes em dietas de emagrecimento é atualmente bastante discutida. Existem evidências de que dietas com maior proporção de proteína aumentam a perda de peso e de gordura corporal e diminuem a perda de massa corporal magra durante o emagrecimento. Todavia, os mecanismos responsáveis por estes efeitos não estão totalmente esclarecidos. Além disso, existem poucas conclusões a respeito dos possíveis efeitos colaterais dessas dietas na função renal e no estado nutricional relativo ao cálcio. Assim, este artigo objetiva trazer informações atuais sobre os efeitos de dietas ricas em proteína na perda de peso e na composição corporal e dos mecanismos envolvidos, bem como seus efeitos na função renal e no estado nutricional relativo ao cálcio.The ideal proportion of macronutrients in weight loss diets is currently under debate. There are evidences indicating that a higher proportion of protein during weight loss diets enhances the loss of body weight and fat mass, and reduces the loss of lean body mass. Nevertheless, the responsible mechanisms for these effects have not yet been fully elucidated. Furthermore, studies that evaluated the possible side effects of these diets on the renal function and on the nutritional state of calcium have shown inconclusive results. Therefore, this article has the objective to convey recent information about the effects of high-protein diets in the regulation of the body weight and body composition, besides its involved mechanisms, and its effects on the renal function and on the calcium nutritional status

Human energetic expenditure: concepts, assessment methods and relationship to obesity

A obesidade, apesar de intensamente estudada nos últimos anos, ainda apresenta muitas controvérsias, entre elas a sua relação com o gasto energético (GE). O presente estudo representa uma revisão da literatura procurando abordar: as técnicas existentes para avaliação do GE, com suas vantagens e limitações e as relações existentes entre GE e a obesidade. O GE pode ser avaliado por métodos calorimétricos, espectrométricos, ou mesmo por questionários. De acordo com os objetivos e as possibilidades da pesquisa, todas as técnicas apresentam pontos positivos e limitações. Os indivíduos obesos têm sido apontados como "econômicos", do ponto de vista metabólico, ou seja, gastariam menos energia do que os não obesos. Essa economia tem sido investigada a partir de cada componente do GE diário (GED) (GE de repouso, efeito termogênico à alimentação ou GE da atividade física) e os resultados são bastante controversos. Paralelamente às análises do GE em humanos, estudos moleculares têm auxiliado no esclarecimento desse tema tão complexo. Diferentes hormônios, especialmente os secretados pelo adipócito, bem como proteínas específicas em vários tipos de células, têm auxiliado na compreensão do GE corporal. Muitos estudos ainda são necessários, e é importante que se padronizem as técnicas, de maneira que se permita maior reprodutibilidade dos resultados.Despite many studies in the last years, obesity still needs more investigation, including its relation with energetic expenditure (EE). This manuscript consisted of a review considering: the existing techniques to measure EE, showing their advantages and limitations and modifications in EE due to obesity. EE can be evaluated by calorimetric methods, spectroscopic methods, or by questionnaires. According to the research’s objectives and possibilities, all techniques present advantages and limitations. Obese individuals have been recognized as "economics" in metabolic point of view, which means that they are able to expend little energy, compared to non-obese individuals. This economy has been investigated in many aspects. They have been analyzed every component of daily energetic expenditure (resting EE, thermogenic response to feeding and EE by physical activity), and the results are controversial, mainly because of the lack on standardization of procedures and techniques. Together with evaluation of EE in humans, molecular studies have contributed to clarify many aspects. They have been identified hormones and cellular proteins located in different kinds of cells. Studies are still necessary, and it is imperative to standardize the procedures and techniques to allow the reproducibility of the results.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

The effect of physical exercise and caloric restriction on the components of metabolic syndrome

Recent studies of the effects of physical exercise and caloric restriction have found several benefits on the metabolic and cardiovascular risk factors related to metabolic syndrome (MS). This review examines the current state of knowledge of the effects of physical exercise on the main pathologies associated with MS: obesity, insulin resistance, type 2 diabetes mellitus (DM2), dyslipidemias and hypertension. Although there are only a few randomized and controlled studies that evaluated the prevention and treatment of MS, strong evidence from controlled studies indicates that lifestyle changes that include regular physical exercise and caloric restriction are effective in preventing and treating DM2 in overweight individuals with reduced glucose tolerance. Likewise, epidemiologic studies suggest that regular physical exercise prevents the development of DM2 and cardiovascular disease. Based on current recommendations, it is important to increase the level of physical exercise at a moderate intensity to achieve good cardiorespiratory and muscular conditions and to promote fat mass reduction, with consequent reductions of risk of developing metabolic syndrome.Recentes estudos, relativos aos efeitos do exercício físico e da restrição energética, têm relatado diversos benefícios sobre fatores metabólicos e de risco cardiovascular relacionados à síndrome metabólica (SM). Esta revisão aborda os aspectos mais recentes dos efeitos do exercício físico sobre as principais patologias associadas à SM: obesidade, resistência à insulina, diabetes mellitus tipo 2 (DM2), dislipidemia e hipertensão. Embora estudos randomizados e controlados que avaliam a prevenção e o tratamento da SM sejam escassos, pesquisas controladas indicam fortes evidências de que mudanças no estilo de vida, incluindo a pratica de exercício físico regular e restrição energética, sejam eficazes na prevenção e tratamento de DM2 em indivíduos com sobrepeso e com tolerância à glicose diminuída. No mesmo sentido, estudos epidemiológicos sugerem que a prática regular de exercício físico previne DM2 e doenças cardiovasculares. Com base nas atuais recomendações, preconiza-se o aumento do volume total de exercício físico com intensidade moderada, na busca da boa condição cardiorrespiratória e muscular e da diminuição da massa gorda, com conseqüente aumento da proteção contra fatores associados ao desenvolvimento da síndrome metabólica.(FAPESP) São Paulo Research Foundatio

Does early weaning influence weight gain and body composition in adult mice?

OBJETIVO: Avaliar o efeito do desmame precoce sobre o ganho de peso e a composição corporal de camundongos adultos jovens. MÉTODOS: Camundongos Swiss Webster, machos, foram desmamados precocemente (14º dia de vida) ou amamentados até o 21º dia de vida (grupo controle). Após o desmame, os animais foram alimentados com ração elaborada para roedores em crescimento até o 63º dia de vida, quando então foram sacrificados. RESULTADOS: O peso corporal dos animais do grupo desmamado de forma precoce foi significantemente maior no 28º, 35º e no 63º dias de vida em relação ao grupo controle (p<0,05). Porém, o consumo de ração não diferiu entre os grupos. A concentração sérica de proteínas totais, albumina e ferro, bem como a concentração hepática, muscular e cerebral de proteínas, ácido desoxirribonucléico e a relação proteína/ácido ribonucléico, não diferiram significantemente entre os grupos. O grupo desmamado precocemente apresentou maior quantidade absoluta de massa magra, lipídeos, proteínas e cinzas, em comparação ao grupo controle (p<0,05). A quantidade relativa de umidade, lipídeos, massa magra, proteínas e cinzas não diferiu entre os grupos. CONCLUSÃO: O desmame precoce, associado à ingestão de ração elaborada para roedores em crescimento, resultou em aumento do ganho de peso, porém não afetou a composição corporal de camundongos adultos.OBJECTIVE: The objective of this study was to assess the effect of early weaning on weight gain and body composition of young adult mice. METHODS: Swiss Webster male mice were weaned early, on the 14th day of life, or breastfed until the 21st day of life (control group). After weaning, the animals were fed a chow specifically made for growing rodents up to the 63rd day of life, when they were sacrificed. RESULTS: The body weight of the animals from the early-weaned group was significantly greater on the 28th, 35th, 63rd days of life compared to those from the control group (p<0.05). Nevertheless, no significant difference in the food intake between the groups was observed. The concentration of serum total proteins, albumin and iron, as well as the concentration of protein, DNA and the protein/RNA ratio in the liver, muscle and brain, did not differ between the groups..The early-weaned group showed an increased absolute quantity of lean mass, lipids, protein and ash compared with the control group (p<0.05). The relative quantity of water, lipids, lean mass, protein and ash did not differ between the groups. CONCLUSION: Early weaning, associated with the consumption of a chow specifically made for growing rodents, led to an increase in weight gain, but did not influence body composition in adult mice.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq