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Um em cinco povos falta a proteína α-actinin-3 em sua fibra de músculo, mostras estuda

Quase um em cinco povos falta a proteína α-actinin-3 em sua fibra de músculo. Os pesquisadores em Karolinska Institutet na Suécia mostram agora que mais do músculo esqueletal destes indivíduos compreende as fibras de músculo da lento-contracção muscular, que são mais duráveis e energia-eficientes e fornecem a melhor tolerância às baixas temperaturas do que fibras de músculo da rápido-contracção muscular. Os resultados são publicados no jornal científico o jornal americano da genética humana.

O músculo esqueletal compreende as fibras (brancas) da rápido-contracção muscular que se desgastam rapidamente e as fibras (vermelhas) da lento-contracção muscular que são mais resistentes à fadiga. A proteína α-actinin-3, que é encontrada somente em fibras da rápido-contracção muscular, é ausente em quase 20 por cento dos povos - quase 1,5 bilhão indivíduos - devido a uma mutação no gene esse códigos para ela.

Em termos evolucionários, a presença do gene transformado aumentado quando os seres humanos migraram de África aos climas mais frios da central e da Europa do Norte.

“Isto sugere que os povos que faltam α-actinin-3 sejam melhores no mantimento morno e, energia-sábio, em resistir um clima mais resistente, mas não houve algum evidência experimental directa para este antes,” diz Håkan Westerblad, professor da fisiologia celular do músculo no departamento da fisiologia e da farmacologia, Karolinska Institutet. “Nós podemos agora mostrar que a perda desta proteína dá uma superação maior ao frio e nós igualmente encontramos um mecanismo possível para este.”

Para o estudo, 42 homens saudáveis entre as idades de 18 e de 40 foram pedidos para sentar-se na água fria (°C) 14 até que sua temperatura corporal deixou cair a 35,5 °C. Durante a imersão da água fria, os pesquisadores mediram a actividade elétrica do músculo com electromiografia (EMG) e tomaram biópsias do músculo para estudar o índice de proteína e o fibra-tipo composição.

Os resultados mostraram que o músculo esqueletal dos povos que faltam α-actinin-3 contem uma proporção maior de fibras da lento-contracção muscular. Ao refrigerar, estes indivíduos podiam manter sua temperatura corporal em uma maneira energia-mais eficiente. Um pouco do que fibras de activação da rápido-contracção muscular, que conduz a tiritar evidente, aumentou a activação das fibras da lento-contracção muscular que produzem o calor aumentando a contracção da linha de base (tonus).

A mutação deu provavelmente uma vantagem evolucionária durante a migração a um clima mais frio, mas na sociedade moderna de hoje esta capacidade de poupança de energia pôde pelo contrário aumentar o risco de doenças da afluência, que é algo que nós queremos agora girar nossa atenção a.”

Håkan Westerblad, professor da fisiologia celular do músculo, do departamento da fisiologia e da farmacologia, Karolinska Institutet

Uma outra pergunta interessante é como a falta de α-actinin-3 afecta a resposta de corpo ao exercício físico.

Os “povos que faltam α-actinin-3 sucedem raramente nos esportes que exigem a força e explosiveness, quando uma tendência para a maior capacidade for observada nestes povos em esportes da resistência,” explica.

Uma limitação do estudo é que é mais duro estudar mecanismos em estudos humanos a mesmo nível de detalhe que em experiências do animal e da pilha. O mecanismo fisiológico apresentado não foi verificado com experiências em, por exemplo, o nível molecular.

Source:
Journal reference:

Wyckelsma, V. L., et al. (2021) Loss of α-actinin-3 during human evolution provides superior cold resilience and muscle heat generation. American Journal of Human Genetics. American Journal of Human Genetics. doi.org/10.1016/j.ajhg.2021.01.013.