Doença inflamatória intestinal e sarcopenia: um foco na força muscular - revisão narrativa / Inflammatory bowel disease and sarcopenia: a focus on muscle strength - narrative review

ABSTRACT Inflammation, changes in nutrient absorption and gut dysbiosis are common conditions in patients with inflammatory bowel disease. These factors may lead to variations in macro- and micronutrients and, particularly, to an imbalance of protein metabolism, loss of muscle mass and development of sarcopenia. This narrative review aims to present the set of factors with impact in muscle strength and physical performance that may potentially mediate the relation between inflammatory bowel disease and sarcopenia. Studies that associated changes in muscle strength, sarcopenia and inflammatory bowel disease were selected through a literature search in databases Medline, Pubmed and Scielo using relevant keywords: muscle strength, physical performance, sarcopenia and inflammatory bowel disease. Chronic inflammation is currently reported as a determinant factor in the development of muscle atrophy in inflammatory bowel disease. In addition, strength decline in inflammatory bowel disease patients may be also influenced by changes in body composition and by gut dysbiosis. Measures of muscle strength and physical performance should be considered in the initial identification of sarcopenia, particularly in patients with inflammatory bowel disease, for a timely intervention can be provided. Presence of proinflammatory cytokines, high adiposity, malabsorption and consequent deficits of macro and micronutrients, loss of muscle mass, and gut dysbiosis may be the main factors with impact in muscle strength, that probably mediate the relation between inflammatory bowel disease and sarcopenia.

RESUMO Inflamação, alterações na absorção de nutrientes e a disbiose intestinal são condições comuns em indivíduos com doença inflamatória intestinal. Estes fatores podem levar a variações corporais do teor de macro e micronutrientes e, em particular, a um desequilíbrio no metabolismo de proteínas com perda de massa muscular e desenvolvimento de sarcopenia. Esta revisão narrativa visa apresentar o conjunto de fatores com impacto na força e função muscular que podem potencialmente mediar a relação entre doença inflamatória intestinal e sarcopenia. Estudos que associaram as alterações de força muscular, sarcopenia e doença inflamatória intestinal foram selecionados, através de uma pesquisa bibliográfica nas bases de dados Medline, Pubmed e Scielo, usando palavras-chave relevantes: força muscular, desempenho físico, sarcopenia e doença inflamatória intestinal. A inflamação crónica é atualmente citada como um fator determinante no desenvolvimento de atrofia muscular nos casos de doença inflamatória intestinal. Além disso, o declínio de força em indivíduos com doença inflamatória intestinal, também pode ser influenciado pelas alterações na composição corporal e pela disbiose instestinal. Indicadores de força muscular e de desempenho físico devem ser considerados na identificação inicial de sarcopenia, principalmente em indivíduos com doença inflamatória intestinal, para que uma intervenção precoce possa ocorrer. A presença de citocinas pró-inflamatórias, elevada adiposidade corporal, má absorção intestinal com consequente déficit de macro e micronutrientes, perda de massa muscular e disbiose intestinal poderão ser os principais fatores com impacto na força muscular, que provavelmente medeiam a relação entre doença inflamatória intestinal e sarcopenia.

Genética, performance física humana e doping genético: o senso comum versus a realidade científica / Genetics, human physical performance and gene doping: the common sense versus the scientific reality

Atletas de elite são reconhecidos como fenômenos esportivos e o potencial para atingir níveis superiores de performance no esporte está parcialmente sob o controle de genes. A excelência atlética é essencialmente multifatorial e determinada por complexas interações entre fatores ambientais e genéticos. Existem aproximadamente 10 milhões de variantes genéticas dispersas por todo o genoma humano e uma parcela destas variantes têm demonstrado influenciar a responsividade ao treinamento físico. Os fenótipos de performance física humana parecem ser altamente poligênicos e alguns estudos têm comprovado a existência de raras combinações genotípicas em atletas. No entanto, os mecanismos pelos quais genes se interagem para amplificar a performance física são desconhecidos. O conhecimento sobre os genes que influenciam a treinabilidade somado ao potencial uso indevido dos avanços da terapia gênica, como a possível introdução de genes em células de atletas, fez surgir o termo doping genético, um novo e censurado método de amplificação da performance física, além dos limites fisiológicos. Aumentos na hipertrofia muscular esquelética e nos níveis de hematócrito estão sendo conseguidos através da manipulação da expressão de genes específicos, mas a grande parte das impressionáveis alterações foi obtida em experimentação com animais de laboratório. A compreensão dos resultados científicos envolvendo genética, performance física humana e doping genético é uma difícil tarefa. Com o propósito de evitar a contínua má interpretação e propagação de conceitos errôneos, esta revisão, intencionalmente, vem discutir as evidências científicas produzidas até o momento sobre o tema, permitindo a compreensão do atual "estado da arte".

Elite athletes have always been referred to as sports phenomena and their potential to reach higher performance levels in sports, far beyond normal range, is partially under the control of genes. Athletic excellence is essentially multifactorial and it is determined by a complex interaction of environmental and genetic factors. There are almost 10 million genetic variants spread throughout the entire human genome and some of them have been proven to affect physical training responsiveness. The human performance phenotypes seem to be highly polygenic and previous research has found rare genotype combinations in elite athletes. Nevertheless, the mechanisms through which genes interact with each other in order to improve physical performance are unknown. The knowledge on genes that influence trainability added to the potential misuse of advances in gene therapy, such as the possible introduction of genes into athlete cells, gave way to the terminology gene doping, a new and prohibited method of enhancing athletic performance above physiological limits. Increase in skeletal muscle hypertrophy and haematocrit levels has been achieved by the manipulation of the expression of specific genes, but great part of impressive changes in these phenotypes have been obtained using laboratory animals. The understanding on the scientific studies enclosing genetics, human physical performance and gene doping is an intricate task. This review intentionally highlights the scientific evidence that has been produced so far on this popular topic, with the purpose to avoid continuous misinterpretation and spreading of faulty concepts allowing hence the comprehension on the current "state of the art" in this field.

Polimorfismos genéticos determinantes da performance física em atletas de elite: [revisão] / Genetic polymorphisms determining of the physical performance in elite athletes

Este artigo direciona-se à revisão de publicações sobre os "genes candidatos" e sua relação com os fenótipos de performance física humana em atletas de elite. Nosso objetivo é trazer ao conhecimento do leitor informações atualizadas sobre marcadores e variantes genéticas que podem levar certos indivíduos a sobressair-se em modalidades esportivas específicas. Além disso, serão descritos os mecanismos pelos quais um gene pode contribuir para a performance física, detalhando em cada momento as propriedades celulares, fisiológicas e moleculares do sistema em questão. Por esse motivo, limitamos nossa discussão a um número pequeno de variantes genéticas: polimorfismos R577X do gene da alfa-actinina 3 (ACTN3), C34T do gene da AMP deaminase (AMPD1), I/D da enzima conversora de angiotensina (ECA), -9/+9 do receptor beta2 de bradicinina (BDKRB2) e 985+185/1170 do gene da enzima creatina quinase M (CK-M). Esperamos com este artigo informar e sensibilizar o leitor para o fato de que a identificação de talentos e a otimização do potencial individual do atleta, com conseqüente sucesso no esporte, estão diretamente associados a variantes genéticas.

This article is focused on the review of studies looking for "candidate genes" and their relationship with physical performance phenotypes in elite athletes. Our goal is to bring to readers what makes some individuals excel in some sports modalities, based on variants in genetic loci and markers. In addition, we assume the necessity to describe by what mechanisms a gene can contribute in physical performance, detailing in each part the cellular, physiological and molecular pathways involved. For this reason, we limited our discussion to a small number of genetic variants: polymorphisms R577X alpha-actinin 3 gene (ACTN3), C34T AMP deaminase gene (AMPD1), I/D angiotensin converting enzyme gene (ACE), -9/+9 beta2 bradykinin receptor gene (BDKRB2), and 985+185/ 1170 creatine kinase M gene (CK-M). We hope that this article bring some new information and refine the knowledge to the fact that the process of talent identification and an individual athletic potential maximization resulting in sport success are strongly associated with genetic variants.