Citoproteção e inflamação: efeitos da suplementação com glutamina e alanina sobre a lesão muscular induzida pelo exercício resistido

RESUMO Exercícios de alta intensidade reduzem a concentração do aminoácido mais abundante do organismo, a glutamina, fato que pode influenciar na recuperação de atletas. Estudos demonstram que a suplementação oral crônica com L-glutamina na forma livre, em conjunto com L-alanina, ou como dipeptídeo (L-alanil-L-glutamina) pode atenuar a lesão, inflamação e imunossupressão induzida pelo exercício aeróbio intenso e/ou exaustivo. Contudo, o efeito destas suplementações durante o exercício resistido não é bem esclarecido. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi revisar os efeitos da suplementação com L-glutamina e L-alanina sobre mecanismos de lesão muscular, inflamação e citoproteção induzidos pelo exercício resistido. ABSTRACT Cytoprotection and inflammation: effects of glutamine and alanine supplementation upon resistance exercise-induced muscle damageHigh intensity exercise reduces the levels of the most abundant amino acid in the body, glutamine, which may affect the recovery of athletes. Previous studies have shown that chronic oral supplementation with L-glutamine and L-alanine in its free form or as dipeptide (L-alanyl-L-glutamine) can attenuate the injury, inflammation and immune suppression induced by intense aerobic and exhaustive exercise. However, the effects of these supplements on resistance exercise are unclear. Thus, the aim of study was summarize the effect of L-glutamine and L-alanine upon muscle injury and inflammation in resistance exercise

Determination of the anti-inflammatory and cytoprotective effects of l-glutamine and l-alanine, or dipeptide, supplementation in rats submitted to resistance exercise

We evaluated the effects of chronic oral supplementation with l-glutamine and l-alanine in their free form or as the dipeptide l-alanyl-l-glutamine (DIP) on muscle damage, inflammation and cytoprotection, in rats submitted to progressive resistance exercise (RE). Wistar rats (n 8/group) were submitted to 8-week RE, which consisted of climbing a ladder with progressive loads. In the final 21 d before euthanasia, supplements were delivered in a 4 % solution in drinking water. Glutamine, creatine kinase (CK), lactate dehydrogenase (LDH), TNF-α, specific IL (IL-1β, IL-6 and IL-10) and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) levels were evaluated in plasma. The concentrations of glutamine, TNF-α, IL-6 and IL-10, as well as NF-κB activation, were determined in extensor digitorum longus (EDL) skeletal muscle. HSP70 level was assayed in EDL and peripheral blood mononuclear cells (PBMC). RE reduced glutamine concentration in plasma and EDL (P<0·05 v. sedentary group). However, l-glutamine supplements (l-alanine plus l-glutamine (GLN+ALA) and DIP groups) restored glutamine levels in plasma (by 40 and 58 %, respectively) and muscle (by 93 and 105 %, respectively). GLN+ALA and DIP groups also exhibited increased level of HSP70 in EDL and PBMC, consistent with the reduction of NF-κB p65 activation and cytokines in EDL. Muscle protection was also indicated by attenuation in plasma levels of CK, LDH, TNF-α and IL-1β, as well as an increase in IL-6, IL-10 and MCP-1. Our study demonstrates that chronic oral l-glutamine treatment (given with l-alanine or as dipeptide) following progressive RE induces cyprotective effects mediated by HSP70-associated responses to muscle damage and inflammation

Effects of supplementation with L-glutamine and L-alanine, in their free form or as dipeptide, on muscle damage, inflammation and cytoprotection of in vivo and in vitro stress models

Subprojeto 1: Determinação do efeito anti-inflamatório e citoprotetor da suplementação com L-glutamina e L-alanina, ou com L-alanil-L-glutamina (DIP) em ratos submetidos a treinamento resistido. Exercícios intensos reduzem a disponibilidade de glutamina, comprometendo a função imune e a recuperação de atletas. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da suplementação oral crônica com L-glutamina e L-alanina, nas formas livres ou como dipeptídeo (DIP), sobre parâmetros de lesão, inflamação e citoproteção em ratos Wistar adultos submetidos a treinamento resistido (TR). Neste estudo, o TR reduziu a concentração de glutamina no plasma e no músculo EDL. No entanto, este efeito foi atenuado pelos suplementos contendo L-glutamina, os quais aumentaram os conteúdos da proteína de resposta ao estresse (HSP70) em células do sistema imune (PBMC) e no EDL, concomitantemente à redução da ativação do NF-kB e a da concentração de citocinas no EDL. O efeito protetor das suplementações também foi evidenciado pela atenuação de marcadores de lesão (CK e LDH) e inflamação (TNF-&#945 e IL-1&#946), bem como pelo aumento nas concentrações de marcadores anti-inflamatórios (IL-6, IL-10 e MCP-1) no plasma. Nossos resultados sugerem que a suplementação oral crônica com L-glutamina (administrada com L-alanina livre ou como DIP) promoveu efeitos citoprotetores mediados pela HSP70 em resposta à lesão e inflamação induzidas pelo TR. Subprojeto 2: Efeitos da L-alanil-L-glutamina sobre as vias de sinalização da insulina e da mTOR/S6K, e citoproteção em células musculoesqueléticas C2C12. O dipeptídeo L-alanil-L-glutamina é conhecido por modular o metabolismo e a viabilidade celular. Contudo, os efeitos sobre os componentes clássicos das vias de sinalização da insulina e da mTOR/S6K, bem como o efeito citoprotetor em células musculares, são pouco esclarecidos. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do DIP sobre as vias de sinalização da insulina e da mTOR/S6K em miotubos C2C12, em condições normais ou resistentes à insulina. A exposição crônica à insulina (24h) promoveu resistência à insulina, reduzindo os conteúdos totais do receptor beta (IR-&#946;) e do substrato do receptor de insulina (IRS-1), e diminuindo a fosforilação de IRS-1, AKT e P44/42 MAPK. Adicionalmente, houve redução na expressão do transportador de glicose (GLUT4) e HSP70, redução da viabilidade celular e menor fosforilação de p70S6k e S6, proteínas relacionadas à síntese proteica. Em contraste, a suplementação com DIP aumentou os conteúdos totais de IR-&#946 e IRS-1 e a fosforilação de IRS-1 e AKT. A glicólise anaeróbia e a capacidade glicolítica, além da fosforilação de p70S6k e S6, foram aumentadas pelo DIP em condições normais e na resistência à insulina. Nestas condições experimentais, nossos resultados sugerem que a suplementação com DIP melhorou as vias de sinalizações da insulina e da mTOR/S6K, aumentou a captação e metabolização da glicose, independente da estimulação com insulina e, finalmente, promoveu citoproteção resgatando parcialmente as células de um estado resistente à insulina, por meio do aumento de HSP70 e ativação das etapas finais da via mTOR/S6K.Subproject 1: Determination of the anti-inflammatory and cytoprotective effects of supplementation with L-glutamine and L-alanine, or with L-alanyl-L-glutamine in rats submitted to resistance training. Intense exercise reduces glutamine availability, compromising immune function and recovery of athletes. The objective of the study was to evaluate the effects of chronic oral supplementation with L-glutamine and L-alanine, in their free form or as dipeptide (DIP), on muscle damage, inflammation and cytoprotection in adult Wistar rats submitted to resistance training (RT). In this study, RT reduced glutamine concentration in plasma and EDL muscle. However, this effect was attenuated by supplements containing L-glutamine, which increased the contents of the stress response protein (HSP70) in immune system cells (PBMC) and EDL, concomitantly with the reduction of NF-kB activation and the concentration of cytokines in EDL. The protective effect of supplementation was also evidenced by attenuation of lesion markers (CK and LDH) and inflammation (TNF-&#945; and IL-1&#946;), as well as by the increase in anti-inflammatory plasma markers (IL-6, IL-10 and MCP-1). Our results suggest that chronic oral supplementation with L-glutamine (administered along with free L-alanine or as DIP) promoted HSP70-mediated cytoprotective effects in response to RT-induced injury and inflammation. Subproject 2: Effects of L-alanyl-L-glutamine on the components of insulin and mTOR/ S6K signaling pathways and cytoprotection in C2C12 musculoskeletal cells. The dipeptide L-alanyl-L-glutamine is known to modulate metabolism and cell viability. However, the effects on the classical components of insulin and mTOR/ S6K signaling pathways, as well as the cytoprotective effect on muscle cells, are poorly understood. The aim of this study was to investigate the effect of DIP on insulin and mTOR/ S6K signaling pathways in C2C12 myotubes, under normal or insulin resistant conditions. Chronic insulin exposure (24h) promoted insulin resistance, reducing the total contents of the insulin receptor (IR-&#946) and the insulin receptor substrate (IRS-1), and decreasing the phosphorylation of IRS-1, AKT and P44/ 42 MAPK. In addition, there was a reduction in the expression of glucose transporter (GLUT4) and HSP70, reduction of cell viability and defective phosphorylation of p70S6k and S6, which are related to protein synthesis. On the other hand, DIP supplementation increased the total contents of IR-&#946 and IRS-1 and the phosphorylation of IRS-1 and AKT. Anaerobic glycolysis and glycolytic capacity, in addition to phosphorylation of p70S6k and S6, were increased by DIP under normal conditions and in insulin resistance. In our experimental conditions, our results suggest that DIP supplementation improved the signaling pathways of insulin and mTOR/ S6K, increased glucose uptake and metabolism, independent of insulin stimulation, and finally promoted cytoprotection by partially rescuing the cells of an insulin resistant state, by increasing HSP70 and activating the final stages of the mTOR/ S6K pathway

Creatina como antioxidante em estados metabólicos envolvendo estresse oxidativo

O estresse oxidativo decorre do desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes. A síntese de oxidantes é mais acentuada no exercício físico intenso, pois a demanda energética é aumentada. A creatina tem sido apontada como um antioxidante, pois é essencial para manutenção da homeostase energética e apresenta arginina em sua estrutura molecular, entretanto, os dados apresentados na literatura são contraditórios. O objetivo do presente trabalho foi sintetizar o conhecimento disponível a respeito do papel antioxidante da creatina no contexto do esporte e em estados metabólicos envolvendo o estresse oxidativo. Realizou-se uma revisão bibliográfica, sem limitação quanto ao período de publicação. Os estudos revisados, em sua maioria, apresentam efeitos antioxidantes com ação direta, indireta ou ambas, relacionados às intervenções com creatina, entretanto a escolha do tipo amostral e protocolo experimental influenciou nos resultados. Conclui-se que a creatina apresenta atividade antioxidante, porém este efeito é dependente das condições em que o recurso é empregado. ABSTRACT Creatine as an antioxidant in metabolic states linked to oxidative stressThe oxidative stress results from an imbalance between oxidants and antioxidants. The synthesis of oxidants is more pronounced in intense physical exercise, since the energy demand is increased. Creatine has been identified as an antioxidant, since it is essential to maintaining energy homeostasis, and presents arginine in its molecular structure, however, the data presented in the literature are contradictory. The objective of this study was to synthesize the knowledge available about the antioxidant role of creatine in the context of sport and metabolic conditions involving oxidative stress. We carried out a literature review, without limitation the publication period. The mostly studies reviewed presented antioxidant effects with direct action, indirect or both, related to interventions with creatine, however the choice of sample type and experimental protocol influenced the results.  It was concluded that creatine has antioxidant activity, but this effect is dependent on the conditions which the resource is used

Effects of supplementation with L-glutamine and L-alanine in the body composition of rats submitted to resistance exercise

Abstract We investigated the effects of glutamine and alanine supplementation on body composition of rats submitted to resistance exercise. Wistar rats were submitted to eight-week of resistance exercise, which consisted of climbing a ladder with progressive loads (25–100% of body weight). In the last 21 days of training, animals were supplemented with L-glutamine and L-alanine, as a dipeptide or in their free form (DIP, GLN + ALA and ALA groups), or water (SED and CTRL groups). RE attenuated body weight gain and lipid contents of CTRL group (p < 0.05 vs. SED) and DIP supplementation promoted an increase in tibialis muscle weight, as well as in protein content (p < 0.05 vs. CTRL). Taken together, our data indicated that resistance exercise improves body composition and dipeptide potentiated the muscle hypertrophic effect

Suplementos alimentares para o emagrecimento: eficácia questionável

This study aimed to systematically review and analysis of the effects of dietary supplements, in particular L-Carnitine and Conjugated Linoleic Acid (CLA) on thereduction of body fat. We systematically reviewed articles published from 2000 until August 2010. The databases were consulted: PubMed, HighWire, Medline, ScielO and EBSCOhost. For detection of articles, we used the descriptors listed below: Conjugated linoleic acid, L-Carnitine, Supplementation, Weight loss and Obesity. Among the most important findings related to the use of CLA, there is the weight reduction, side effects such as increased insulin resistance, elevated blood glucose and fasting insulin levels, elevated lipid peroxidation and reduced HDL-cholesterol in subjects with metabolic syndrome. For supplementation with L-carnitine, smaller studies had scientific plausibility, since no one could prove the effectiveness of this supplement to reduce body fat. Thus, the recommendation of such supplements with specific purpose of weight loss should be avoided for specific cases and the recommendation should be made cautiously.El presente estudio tuvo como objetivo revisar y analizar sistemáticamente los efectos de los suplementos dietéticos, en particular la L-carnitina y el ácido linoleico conjugado (CLA) en la reducción de la grasa corporal. Se revisaron sistemáticamente artículos publicados desde 2000 hasta agosto de 2010. Las bases de datos consultadas fueron: Pubmed, HighWire, Medline, Scielo y EBSCOhost. Para la detección de artículos se utilizaron los siguientes descriptores: ácido linoleico conjugado, L-Carnitina, suplementación, pérdida de peso y obesidad, ácido linoleico conjugado (CLA), L-Carnitina, suplementación, pérdida de peso y obesidad. Entre los hallazgos más importantes relacionados con el uso de CLA, se encuentran la reducción de peso, efectos secundarios, como aumento de la resistencia a la insulina, aumento de la glucosa en sangre e insulinemia en ayunas; elevación de la peroxidación lipídica y reducción del colesterol HDL en individuos con síndrome metabólico. En cuanto a la suplementación con L-carnitina, los estudios tenían menos plausibilidad científica, dado que ninguno de ellos logró demostrar la eficacia de dicho suplemento para reducir la grasa corporal. De esta forma, se debe evitar la recomendación de este tipo de suplementos con un fin específico de pérdida de peso y para casos específicos se debe hacer la recomendación con cautela.Il presente studio mirava a rivedere e analizzare sistematicamente gli effetti degli integratori alimentari, in particolare L-carnitina e acido linoleico coniugato (CLA) sulla riduzione del grasso corporeo. Sono stati sistematicamente rivisti gli articoli pubblicati dal 2000 all'agosto 2010. I database consultati sono stati: Pubmed, HighWire, Medline, Scielo ed EBSCOhost. Per il rilevamento degli articoli sono stati utilizzati i seguenti descrittori: acido linoleico coniugato, L-carnitina, integrazione, perdita di peso e obesità, acido linoleico coniugato (CLA), L-carnitina, integrazione, perdita di peso e obesità. Tra i risultati più importanti relativi all'uso di CLA, riduzione del peso, effetti collaterali, come aumento della resistenza all'insulina, aumento della glicemia e insulinemia a digiuno; aumento della perossidazione lipidica e riduzione del colesterolo HDL in individui con sindrome metabolica. Per quanto riguarda l'integrazione con L-carnitina, gli studi avevano meno plausibilità scientifica, dato che nessuno di essi è riuscito a dimostrare l'efficacia di tale integratore per la riduzione del grasso corporeo. In questo modo, la raccomandazione di tali integratori con uno scopo specifico di perdita di peso dovrebbe essere evitata e per casi specifici la raccomandazione dovrebbe essere fatta con cautela.O presente estudo teve como objetivo a revisão e análise sistemática dos efeitos de suplementos alimentares, em particular a L-Carnitina e o Ácido Linoléico Conjugado (CLA) sobre a redução de gordura corporal. Foram revisados sistematicamente artigos publicados a partir do ano 2000 até agosto de 2010. As bases de dados consultadas foram: Pubmed, HighWire, Medline, Scielo e EBSCOhost. Para a detecção de artigos, utilizaram-se os seguintes descritores: conjugated linoleic acid, L-Carnitine, supplementation, weight loss e obesity, ácido linoléico conjugado (CLA), L-Carnitina, suplementação, emagrecimento e obesidade. Dentre os achados mais importantes relacionados ao uso de CLA, destaca-se a redução ponderal, efeitos colaterais, tais como, aumento da resistência a insulina, aumento da glicemia e insulinemia em jejum; elevação da peroxidação lipídica e redução da HDL-colesterol em indivíduos com síndrome metabólica. Quanto à suplementação com L-carnitina, os estudos obtiveram menor plausibilidade científica, dado que, nenhum deles conseguiu comprovar a eficácia de tal suplemento para a diminuiçãoda gordura corporal. Desta forma, a recomendação de tais suplementos com finalidade específica de emagrecimento deve ser evitada e para casos específicos a recomendação deve ser feita de maneira cautelosa.O presente estudo teve como objetivo a revisão e análise sistemática dos efeitos de suplementos alimentares, em particular a L-Carnitina e o Ácido Linoléico Conjugado (CLA) sobre a redução de gordura corporal. Foram revisados sistematicamente artigos publicados a partir do ano 2000 até agosto de 2010. As bases de dados consultadas foram: Pubmed, HighWire, Medline, Scielo e EBSCOhost. Para a detecção de artigos, utilizaram-se os seguintes descritores: conjugated linoleic acid, L-Carnitine, supplementation, weight loss e obesity, ácido linoléico conjugado (CLA), L-Carnitina, suplementação, emagrecimento e obesidade. Dentre os achados mais importantes relacionados ao uso de CLA, destaca-se a redução ponderal, efeitos colaterais, tais como, aumento da resistência a insulina, aumento da glicemia e insulinemia em jejum; elevação da peroxidação lipídica e redução da HDL-colesterol em indivíduos com síndrome metabólica. Quanto à suplementação com L-carnitina, os estudos obtiveram menor plausibilidade científica, dado que, nenhum deles conseguiu comprovar a eficácia de tal suplemento para a diminuiçãoda gordura corporal. Desta forma, a recomendação de tais suplementos com finalidade específica de emagrecimento deve ser evitada e para casos específicos a recomendação deve ser feita de maneira cautelosa

Citoproteção e inflamação: efeitos da suplementação com glutamina e alanina sobre a lesão muscular induzida pelo exercício resistido

Exercícios de alta intensidade reduzem a concentração do aminoácido mais abundante do organismo, a glutamina, fato que pode influenciar na recuperação de atletas. Estudos demonstram que a suplementação oral crônica com L-glutamina na forma livre, em conjunto com L-alanina, ou como dipeptídeo (L-alanil-L-glutamina) pode atenuar a lesão, inflamação e imunossupressão induzida pelo exercício aeróbio intenso e/ou exaustivo. Contudo, o efeito destas suplementações durante o exercício resistido não é bem esclarecido. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi revisar os efeitos da suplementação com L-glutamina e L-alanina sobre mecanismos de lesão muscular, inflamação e citoproteção induzidos pelo exercício resistido.High intensity exercise reduces the levels of the most abundant amino acid in the body, glutamine, which may affect the recovery of athletes. Previous studies have shown that chronic oral supplementation with L-glutamine and L-alanine in its free form or as dipeptide (L-alanyl-L-glutamine) can attenuate the injury, inflammation and immune suppression induced by intense aerobic and exhaustive exercise. However, the effects of these supplements on resistance exercise are unclear. Thus, the aim of study was summarize the effect of L-glutamine and L-alanine upon muscle injury and inflammation in resistance exercise