The Acute Satellite Cell Response and Skeletal Muscle Hypertrophy following Resistance Training

Abstract

The extent of skeletal muscle hypertrophy in response to resistance training is highly variable in humans. The main objective of this study was to explain the nature of this variability. More specifically, we focused on the myogenic stem cell population, the satellite cell (SC) as a potential mediator of hypertrophy. Twenty-three males (aged 18–35 yrs) participated in 16 wk of progressive, whole body resistance training, resulting in changes of 7.9±1.6% (range of −1.9–24.7%) and 21.0±4.0% (range of −7.0 to 51.7%) in quadriceps volume and myofibre cross-sectional area (CSA), respectively. The SC response to a single bout of resistance exercise (80% 1RM), analyzed via immunofluorescent staining resulted in an expansion of type II fibre associated SC 72 h following exercise (pre: 11.3±0.9; 72 h: 14.8±1.4 SC/type II fibre; p<0.05). Training resulted in an expansion of the SC pool associated with type I (pre: 10.7±1.1; post: 12.1±1.2 SC/type I fibre; p<0.05) and type II fibres (pre: 11.3±0.9; post: 13.0±1.2 SC/type II fibre; p<0.05). Analysis of individual SC responses revealed a correlation between the relative change in type I associated SC 24 to 72 hours following an acute bout of resistance exercise and the percentage increase in quadriceps lean tissue mass assessed by MRI (r2 = 0.566, p = 0.012) and the relative change in type II associated SC following 16 weeks of resistance training and the percentage increase in quadriceps lean tissue mass assessed by MRI (r2 = 0.493, p = 0.027). Our results suggest that the SC response to resistance exercise is related to the extent of muscular hypertrophy induced by training.

Effects of Resistance and Aerobic Exercise Training or Education Associated with a Dietetic Program on Visfatin Concentrations and Body Composition in Overweight and Obese Women

“…In this regard, the results of some studies suggest that RT could result in body mass (and specifically fat mass) loss and increase insulin sensitivity in active tissues, such as skeletal muscles. The addition of RT to AT may prove crucial in that RT has an improved ability to stimulate greater insulin sensitivity in active tissues and to increase the amount of such active tissue via muscle hypertrophy (40), especially following hypertrophy RT (41).…”

Efeitos do treinamento de força de baixa intensidade associado à restrição parcial do fluxo sanguíneo na força, hipertrofia e modulação das células satélites musculares em idosos

“…As células satélites são células mononucleares, quiescentes e caracterizadas por estarem localizadas entre o sarcolema e a lamina basal apresentando a capacidade de proliferação e diferenciação estando intimamente ligadas ao processo de hipertrofia muscular (MUIR, KANJI e ALLBROOK, 1965;HAWKE e GARRY, 2001;PETRELLA et al, 2008;BELLAMY et al, 2014;BLAAUW e REGGIANI, 2014). Tanto a idade como o nível de treinamento parecem ser capazes de modular as respostas dos genes e das proteínas envolvidas no processo de ativação das células satélites, bem como a quantidade das mesmas que são fundidas às células musculares esqueléticas PETRELLA et al, 2006;RAUE et al, 2006;VERDIJK et al, 2009).…”

“…Alguns trabalhos mostram que as fibras do tipo II são mais recrutadas durante o TFR quando comparadas às fibras do tipo I (MORITANI et al, 1992;TAKARADA et al, 2000b;SUGA et al, 2012) das mesmas, conduz a um balanço proteico positivo que resulta nessa hipertrofia. As células satélites e sua capacidade de proliferação e diferenciação em novos mionucleos parecem estar intimamente ligadas ao processo de regeneração e hipertrofia muscular (PETRELLA et al, 2006;PETRELLA et al, 2008;BELLAMY et al, 2014;BLAAUW e REGGIANI, 2014).…”

“…Essa elevação significativa pode ter sido afetada também pelo alto potencial de remodelamento do TFAI. Além disso, a proliferação das CSs pode durar por mais de 72 horas após um estímulo agudo, assim, os resultados podem ter sofrido interferência da ultima sessão de treinamento (48hrs), podendo um efeito agudo estar influenciando nas respostas (BELLAMY et al, 2014;GRUBB et al, 2014). Por fim, o grupo TFR apresentou uma queda de 5% na quantidade de células satélites.…”

“…Recentemente, o mecanismo que envolve a ativação, proliferação e diferenciação de células satélites vêm sendo bastante estudado (BELLAMY et al, 2014;BLAAUW e REGGIANI, 2014). Células satélites são células mononucleares, quiescentes e localizadas entre o sarcolema e a lamina basal (MUIR, KANJI e ALLBROOK, 1965;HAWKE e GARRY, 2001).…”