Exercise alters myostatin protein expression in sedentary and exercised streptozotocin-diabetic rats

Abstract

Objective: The aim of this study was to analyze the effect of exercise on the pattern of muscle myostatin (MSTN) protein expression in two important metabolic disorders, i.e., obesity and diabetes mellitus. Materials and methods: MSTN, is a negative regulator of skeletal muscle mass. We evaluated the effect of exercise on MSTN protein expression in diabetes mellitus and high fat diet-induced obesity. MSTN protein expression in gastrocnemius muscle was analyzed by Western Blot. P < 0.05 was assumed. Exercise induced a significant decrease in glycemia in both diabetic and obese animals. Results: The expression of precursor and processed protein forms of MSTN and the weight of gastrocnemius muscle did not vary in sedentary or exercised obese animals. Diabetes reduced gastrocnemius muscle weight in sedentary animals. However, gastrocnemius muscle weight increased in diabetic exercised animals. Both the precursor and processed forms of muscle MSTN protein were significantly higher in sedentary diabetic rats than in control rats. The precursor form was significantly lower in diabetic exercised animals than in diabetic sedentary animals. However, the processed form did not change. Conclusion: These results demonstrate that exercise can modulate the muscle expression of MSTN protein in diabetic rats and suggest that MSTN may be involved in energy homeostasis. Arch Endocrinol Metab. 2015;59(2):148-53

The Role of Systemic Inflammation in Cancer‐Associated Muscle Wasting and Rationale for Exercise as a Therapeutic Intervention

“…Myostatin is a potent inhibitor of skeletal muscle growth and is upregulated in several diseases characterized by muscle wasting and cachexia. Exercise is effective in inhibiting myostatin and activin A [209] in healthy individuals [210, 211], individuals with kidney failure [212], diabetes [213], chronic heart failure [214], and the elderly [215, 183]; however, the mechanisms by which exercise exerts its effects on myostatin and activin A are unclear.…”

Modulação genética da miostatina e do gene ACTN3 em hipertrofia e força muscular: uma revisão integrativa

“…Nonsynonymous (mutação de nucleotídeo que altera a sequência de aminoácidos de uma proteína); ACTN3 (proteína de ligação cruzada de F-actina); RTPCR (é uma reação da transcriptase reversa, seguida de reação em cadeia da polimerase); genótipos RR, RX e XX (expressões funcionais das formas da proteína α-actinina-3); Genotipagem (é o processo pelo qual identificamos pequenas regiões do DNA denominadas marcadores, que variam de indivíduo para indivíduo); ACTN3 R577X (expressão da proteína α-actina-3 que contribui para a construção do componente contrátil em fibras de contração rápida que compõem o poder do músculo esquelético); alelo R (responsável pela produção de αactinina 3); homozigotos XX( alelos genéticos idênticos, com genótipo mutante XX deriva da proteína não funcional, porém essa deficiência não resulta em patologia nem compromete a função muscular); gene 577XX (preditor do fenótipo de α-actinina-3 deficiente); gene 577RR (produz normalmente α-actinina-3 (17)(18)(19)(20)(21). O papel de inibidor do crescimento muscular exercido pela miostatina, foi comprovado somente no final da década de 90(7), mais especificadamente, em 1997, quando foi demonstrado que mutações no gene que codifica esta proteína, foram capazes de promover um ganho extraordinário de massa muscular em bovinos, o que posteriormente, também, foi observado em cães da raça Whippet (22).…”

“…O papel de inibidor do crescimento muscular exercido pela miostatina, foi comprovado somente no final da década de 90(7), mais especificadamente, em 1997, quando foi demonstrado que mutações no gene que codifica esta proteína, foram capazes de promover um ganho extraordinário de massa muscular em bovinos, o que posteriormente, também, foi observado em cães da raça Whippet (22). É robusto o corpo de evidências que apontam que tanto exercícios aeróbicos quanto exercício resistidos parecem melhorar a massa muscular e a força, através da supressão de mRNA miostatina, pois, o exercício pode modular a expressão aumentada de miostatina no músculo e da isoforma da folistatina, esta última, proteína capaz de modular a hipertrofia do músculo esquelético, através da inibição do GDF-8 (Miostatina) (20,23,28,29).…”

Molecular characterization of the myosatin gene and the effect of fasting on its expression in Chinese perch (Siniperca chuatsi)

“…Oppositely, its overexpression or systemic administration caused muscle atrophy (Rodriguez et al, 2014). MSTN plays a role in skeletal muscle growth by binding its receptors (activin type II receptors) on the cell surface (Bassi et al, 2015) and downregulating myogenic gene expression. In vitro studies demonstrated that MSTN cDNA sequences and expression patterns were characterized in a variety of teleost fish species including Oreochromis mossambicus, Morone chrysops (Rodgers et al, 2001), Zebrafish (Xu et al, 2003), and Lates calcarifer (De Santis et al, 2008).…”