Um mapa transcricional do impacto do treinamento de exercício de endurance no fenótipo do músculo esquelético

As vias moleculares que são ativadas e contribuem para a remodelação fisiológica do músculo esquelético em resposta ao exercício de endurance não foram totalmente caracterizadas. Anteriormente, relatamos que ∼800 transcritos de genes são regulados após 6 semanas de treinamento de endurance supervisionado em jovens sedentários do sexo masculino, referidos como o transcriptoma responsivo ao treinamento (TRT) (Timmons JA et al. J Appl Physiol 108: 1487-1496, 2010). Aqui, utilizamos esse banco de dados juntamente com dados sobre variação biológica na adaptação muscular ao treinamento aeróbico de endurance em humanos e em um novo modelo de roedor exótico para estudar as potenciais moléculas regulatórias que coordenam essa rede complexa de genes. Identificamos três sequências de DNA representando os sítios de ligação dos fatores de transcrição RUNX1, SOX9 e PAX3 como super-representados no TRT. Por sua vez, a profilagem de mi RNA indicou que vários miRNAs direcionando RUNX1, SOX9 e PAX3 estavam regulados para baixo após o treinamento de endurance. O TRT foi então examinado ao contrastar sujeitos que demonstraram a menor vs. a maior melhoria na capacidade aeróbica (baixa vs. alta resposta), e pelo menos 100 dos 800 genes do TRT foram regulados de forma diferencial, sugerindo assim que a regulação desses genes pode ser importante para melhorar a capacidade aeróbica. Em altos respondedores, redes proangiogênicas e de desenvolvimento tecidual surgiram como candidatas chave para coordenar a adaptação aeróbica do tecido. Além da validação em nível de RNA, houve várias variantes de DNA que se associaram à treinabilidade da capacidade aeróbica máxima (Vo(₂max)) no Estudo da Família HERITAGE, mas essas não passaram pelo ajuste conservador de Bonferroni. Além disso, em um modelo de rato selecionado através de 10 gerações por alta responsividade ao treinamento aeróbico, encontramos que tanto o TRT quanto um subconjunto homogêneo dos genes humanos de alta resposta foram regulados em maior grau no músculo esquelético do roedor de alta resposta. Esta análise fornece um mapa abrangente das características transcriptômicas importantes para melhorias induzidas pelo exercício aeróbico no consumo máximo de oxigênio.