Effect of eccentric exercise velocity on akt/mtor/ [p70.sup.s6k] signaling in human skeletal muscle

• Published in: Applied physiology, nutrition, and metabolism Vol. 36; no. 2; p. 283
• Main Authors: Roschel, Hamilton, Ugrinowistch, Carlos, Barroso, Renato, Batista, Mauro A.B, Souza, Eduardo O, Aoki, Marcelo S, Siqueira-Filho, Mario A, Zanuto, Ricardo, Carvalho, Carla R.O, Neves, Jr., Manoel, Mello, Marco T, Tricoli, Valmor
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: NRC Research Press 01.04.2011
• Subjects: Cellular signal transduction; Exercise; Muscles; Physiological aspects; Brazil
• ISSN: 1715-5312; 1715-5320
• DOI: 10.1139/H10-111

It has been suggested that muscle tension plays a major role in the activation of intracellular pathways for skeletal muscle hypertrophy via an increase in mechano growth factor (MGF) and other downstream targets. Eccentric exercise (EE) imposes a greater amount of tension on the active muscle. In particular, high-speed EE seems to exert an additional effect on muscle tension and, thus, on muscle hypertrophy. However, little is known about the effect of EE velocity on hypertrophy signaling. This study investigated the effect of acute EE-velocity manipulation on the Akt/mTORCI/[p70.sup.S6K] hypertrophy pathway. Twenty subjects were assigned to either a slow (20degrees] x [s.sup.-1]; ES) or fast EE (210degrees] x [s.sup.-1]; EF) group. Biopsies were taken from vastus lateralis at baseline (B), immediately after (T1), and 2 h after (T2) the completion of 5 sets of 8 repetitions of eccentric knee extensions. Akt, mTOR, and [p70.sup.S6K] total protein were similar between groups, and did not change post intervention. Further, Akt and [p70.sup.S6K] protein phosphorylation were higher at T2 than at B for ES and EF. MGF messenger RNA was similar between groups, and only significantly higher at T2 than at B in ES. The acute manipulation of EE velocity does not seem to differently influence intracellular hypertrophy signaling through the Akt/mTORCI/[p70.sup.S6K] pathway. Key words: muscle tension, molecular response, skeletal muscle hypertrophy. Resume : Il semble que la tension musculaire joue un role de premier plan dans l'activation des voies intracellulaires de l'hypertrophie du muscle squelettique, et ce, par l'augmentation du facteur mecanique de croissance (MGF) et d'autres cibles en aval. L'exercice pliometrique (EE) suscite une plus grande tension dans le muscle sollicite. Notamment, un EE accompli a haute velocite exercerait un effet additionnel sur la tension musculaire et, de ce fait, sur l'hypertrophie du muscle. Neanmoins, on sait tres peu de choses sur les effets de la velocite d'un EE sur la signalisation de l'hypertrophie du muscle. Cette etude analyse l' effet d' une seance de variation de la velocite d' un EE sur la voie Akt/mTORCI/[p70.sup.S6K] de l'hypertrophie du muscle. On repartit 20 sujets dans deux groupes EE, l'un a basse velocite (20 degrees] x [s.sup.-1]; ES) et l'autre, a haute velocite (210 degrees] x [s.sup.-1]; EF). On preleve des biopsies du vaste externe avant la seance d'exercices (B), immediatement apres (T1) et 2 h apres (T2) avoir fait 5 series de 8 repetitions de l'extension du genou en mode pliometrique. On n'observe pas de differences entre les groupes en ce qui concerne les concentrations totales de proteines (Akt, mTOR et [p70.sup.S6K]) ; on n'observe pas non plus de variations apres la seance d'exercices. En outre, on observe une plus grande concentration des formes phosphorylees d'Akt et de [p70.sup.S6K] en T2 comparativement a B tant chez ES que chez EF. L'expression de l'ARNm du MGF est du meme ordre chez les deux groupes, mais elle est significativement plus grande en T2, comparativement au groupe ES en B. La variation de la velocite d'un exercice pliometrique ne semble pas avoir d'effet sur la voie de signalisation Akt/mTORCI/ [p70.sup.S6K] de l'hypertrophie du muscle. Mots-cles : tension musculaire, reponse moleculaire, hypertrophie du muscle squelettique. [Traduit par la Redaction]