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Polimorfismo do gene da enzima creatina quinase no rendimento esportivo

Polymorphism of the enzyme creatine kinase in the sportive yield

Polimorfismo del gen de la enzima creatina quinasa en el rendimiento deportivo

 

Maria Joseane Reis Ramos*

mjoseane.ramos@gmail.com

Raniel Nascimento Ferreira*

raniel.ef93@gmail.com

Sonia Darque Brandão*

sonia_darque_brandao_@hotmail.com

Agnelo Weber de Oliveira Rocha**

agneloweber@hotmail.com

 

*Faculdade de Educação Física e Fisioterapia da Universidade Federal do Amazonas

**Faculdade de Educação Física e Fisioterapia da Universidade Federal do Amazonas

Laboratório de Diagnóstico Molecular

(Brasil)

 

Recepção: 11/06/2017 - Aceitação: 07/03/2018

1ª Revisão: 26/02/2015 - 2ª Revisão: 26/02/2018

Resumo

    Atualmente o rendimento esportivo tem sido estudado por inúmeros fatores, pois anteriormente acreditava-se que somente o treinamento e nutrição adequada poderiam levar a níveis extraordinários de desempenho. Hoje, as pesquisas genéticas têm demonstrado que os polimorfismos influenciam diretamente nos resultados. A creatina quinase é uma enzima compacta de aproximadamente 82 kDa encontrada tanto no citosol como na mitocôndria nos tecidos onde a demanda energética é alta. A isoforma muscular da creatina quinase (CKM) é uma enzima chave para o suprimento energético do músculo, pois ela cataliza a transferência reversível do fosfato da fosfocreatina para a adenosina difosfato, gerando adenosina trifosfato. Seu gene, CK-MM está localizado no cromossomo 19q13.2-13.3. e sua ausência em ratos demonstrou um aumento no desempenho aeróbio e diminuição de fadiga após longos períodos de exercício. Dessa forma, o objetivo desse artigo é esclarecer como o polimorfismo do gene da enzima creatina quinase influencia o desempenho esportivo através de uma revisão de literatura em periódicos virtuais e artigos publicados.

    Unitermos: Polimorfismo. Creatina quinase. Desempenho esportivo.

 

Abstract

    Nowadays, the sports performance has been studied by many factors, because long ago it was known that mainly training and nutrition was necessary to reach high levels of performance. Today, the genetic researchs have been showing that gene polymorphisms directly influences on the outcomes. The creatine kinase is an compact enzyme around 82 kDa found in the citosol and the mytochondria where the energetic demand for tissues is high. The muscular isoform of the creatine kinase (CKM) is a key to the muscle energy supply, because it catalyses the reversible transfer of phosphocreatine phosphate to adenosine diphosphate, generating the adenosine triphosphate. Its gen, the CK-MM, is located on the cromossome 19q13.2-13.3 and its absence on mice has shown an increase in aerobic performance and fatigue reduction after long period exercises. According to this, this study objective is to clarify how the creatine kinase gene polymorphism influences on sports performance by making a research on revision papers and virtual publications.

    Keywords: Polymorphism. Creatine kinase. Sports performance.

 

Resumen

    Actualmente el rendimiento deportivo ha sido estudiado por múltiples factores, pues anteriormente se creía que solamente el entrenamiento y la nutrición adecuada podrían llevar a niveles extraordinarios de rendimiento. Hoy, las investigaciones genéticas han demostrado que los polimorfismos influyen directamente en los resultados. La creatina quinasa es una enzima compacta de aproximadamente 82 kDa encontrada tanto en el citosol como en la mitocondria en los tejidos donde la demanda energética es alta. La isoforma muscular de la creatina quinasa (CKM) es una enzima clave para el suministro energético del músculo, pues cataliza la transferencia reversible del fosfato de la fosfocreatina a la adenosina difosfato, generando adenosina trifosfato. Su gen, CK-MM se encuentra en el cromosoma 19q13.2-13.3. y su ausencia en ratas demostró un aumento en el rendimiento aeróbico y disminución de la fatiga después de largos períodos de ejercicio. De esta forma, el objetivo de este artículo es esclarecer cómo el polimorfismo del gen de la enzima creatina quinasa influye en el rendimiento deportivo a través de una revisión de la literatura en periódicos virtuales y artículos publicados.

    Palabras clave: Polimorfismo. Creatina quinasa. Rendimiento deportivo.

 

Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 22, Núm. 238, Mar. (2018)


 

Introdução

 

    Atualmente o rendimento esportivo tem sido estudado por inúmeros fatores, pois anteriormente acreditava-se que somente o treinamento e nutrição adequada poderiam levar a níveis extraordinários de desempenho. Hoje, as pesquisas em genética têm demonstrado que os polimorfismos influenciam diretamente nos resultados.

 

    Comumente a enzima creatina quinase tem sido utilizada como parâmetros para níveis de lesões do tecido músculo esquelético e cardíaco. A CK é frequentemente utilizada como parâmetro para análise de lesão tecidual mioesquelética, principalmente em treinamento resistido, com destaque aos que enfatizam as contrações excêntricas (Heled et al., 2007). Quantidades menores de CK são encontradas em outros órgãos como rim, pulmão e coração (Foschini et al., 2007).

 

    A proteína CK-M (creatina muscular) é codificado pelo seu gene CK-MM localizado no cromossomo 19q13.2-13.3. e sua ausência em ratos demonstrou um aumento no desempenho aeróbio e diminuição de fadiga após longos períodos de exercício (Fedotovskaya et al., 2013). Por causa disso, diversos estudos foram feitos com o intuito de descobrir mais sobre a influência do gene da CK-MM e sua influência no rendimento esportivo.

 

    Dessa forma, o objetivo desse artigo é esclarecer como o polimorfismo do gene da enzima creatina quinase influencia o desempenho esportivo. Através de uma revisão de literatura em periódico virtuais e artigos publicados.

 

Método

 

    O presente artigo foi desenvolvido através de uma pesquisa documental sobre o polimorfismo do gene da enzima creatina quinase no rendimento esportivo. A busca foi realizada em base de dados científicos através de buscas na Internet nos sites: PubMed, Ncbi, Google Acadêmico e Research Gate.

 

Creatina quinase e suas funções no organismo

 

    A creatina quinase é uma enzima compacta de aproximadamente 82 kDa encontrada tanto no citosol como na mitocôndria nos tecidos onde a demanda energética é alta. No citosol, a CK é composta de duas subunidades de polipeptídios com 42 kDa: M (tipo muscular) e B (tipo cerebral). Essas subunidades formam três isoenzimas teciduais específicas: CK-MB (músculo cardíaco), CK-MM (músculo esquelético) e CK-BB (cérebro) (Baird et al., 2012).

 

    A isoforma muscular da creatina quinase (CKM) é uma enzima chave para o suprimento energético do músculo, pois ela cataliza a transferência reversível do fosfato da fosfocreatina para a adenosina difosfato, gerando adenosina trifosfato (Eider et al., 2015 e Ahmetov et al., 2015).

 

Gene CK-MM e sua influência no rendimento esportivo

 

    O gene da creatina quinase M ou CK-M (M = muscle) é um considerado um possível modulador do desempenho atlético, podendo ter efeitos positivos no consumo máximo de oxigênio, auxiliando em eventos de endurance, bem como atuar como molécula reguladora de pH, pois ao se ligar a fosfocreatina (CP), consome um próton e, consequentemente diminui a concentração de H+ no sarcoplasma muscular (Dias et al., 2007; e Houston, 2009).

 

    Um polimorfismo no gene da CK-M foi detectado por reação de polimerase em cadeia e digestão do DNA com a enzima endonuclease de restrição NcoI. O alelo com sítio suscetível à digestão para NcoI foi designado como alelo 985+185pb, enquanto que o alelo sem o sítio de restrição para NcoI foi designado como alelo 1170pb. Essa variante definida como NcoI está localizada na região 3’ do gene. O polimorfismo CK-MM Ncol está associado com atividade da creatina quinase em miócitos (Heled et al., 2007). Dahlstedt et al. (2000) demonstrou em seu estudo que a atividade da CK-M em esforços prolongados poderia instalar um quadro de fadiga pelo acúmulo de fosfato inorgânico, tal fato não ocorre em esforços curtos de alta intensidade.

 

    A região 3’ não traduzida do gene CKMM apresentou um polimorfismo A/G (substituição de guanina por adenina), o que pode ter uma influência na estabilidade do mRNA e uma mudança na expressão do gene levando a crer que os alelos A e G determinariam diferentes atividades da CKM nos miócitos. De fato, estudos demonstraram que o polimorfismo A/G promoveria melhoras no desempenho de endurance (Lucia et al., 2005; e Zhou et al., 2006). Eider et al. (2015) propuseram que o alelo A estaria ligado ao metabolismo oxidativo e que o alelo G estaria ligado ao metabolismo anaeróbio por sua maior frequência em levantadores de peso, o que também corroborou com os achados de outros autores (Yamin et al., 2010; Fedotovskaya et al., 2012; Fedotovskaya et al., 2013).

 

    Essas evidências dão suporte ao fato de que o sistema CK-PCr, além de sua função clássica de fornecimento de energia em condições de rápida atividade muscular contrátil (atividades anaeróbias), está também relacionado ao metabolismo aeróbio e, consequentemente, às atividades de resistência. Em consideração a variabilidade e, consequentemente, as diferenças interindividuais nas adaptações anatômicas, fisiológicas bioquímicas, dependentes da constituição genética de cada indivíduo.

 

Dano muscular e rabdomiolise

 

    A CK é frequentemente descrita como melhor marcador indireto de dano ao tecido muscular, sobretudo após o exercício de força ou outros exercícios que exijam ações predominantemente excêntricas (Heled et al., 2007).

 

    A Rabdomiólise é uma síndrome clínica caracterizada pela destruição muscular em resposta ao exercício (Heled et al., 2007; e Scalco et al., 2015); os danos musculares soltam substancias intracelulares na corrente sanguínea, uma delas sendo a creatina quinase que é utilizada como principal marcador. A quantidade de creatina quinase sérica pode permanecer na corrente sanguínea por até 60h dependendo da quantidade de esforço físico, principalmente se houverem muitas contrações excêntricas (Yamin et al., 2010; e Isaacs et al., 2012) que foi feita até que seja completamente removida (Morandi et al., 2011).

 

    Algumas pessoas podem ser altamente reativas a liberação de creatina quinase (Yamin et al., 2010; e Isaacs et al., 2012), o que pode causar problemas já que sua liberação da corrente sanguínea não é imediata. E mesmo sendo raros os casos, estudos para predição genética (Kambouris et al., 2012; e Scalco et al., 2015). devem ser estimulados para não haver esse tipo de problema com atletas.

 

Conclusão

 

    O gene CKMM da creatina quinase apresenta polimorfismos com os alelos A/G, muitos estudos relacionaram o alelo A com desempenho em provas de endurance, mas pouca literatura é apresentada sobre o alelo G, apenas sabe-se que ele é mais frequente em atletas que executam ações que exigem mais força muscular.

 

    A população em geral apresenta os polimorfismos AA e AG com maior frequência, já os atletas apresentam o polimorfismo AG com maior frequência, talvez pelo fato de a maioria dos esportes demandarem esforços aeróbios e anaeróbios.

 

    Este estudo demonstrou alguns dos muitos estudos feitos com a genética do esporte, vale ressaltar que existem vários genes determinantes do rendimento esportivo e que muita coisa ainda deve ser pesquisada e esclarecida, pois cada vez mais o esporte está se demonstrando ser multifatorial para se chegar ao sucesso.

Espera-se ter esclarecido dúvidas e criado outras para que se estimule a pesquisa na genética para o esporte.

 

Referências

 

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Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 22, Núm. 238, Mar. (2018)