A modificação no conteúdo protéico e na constituição de diferentes isoformas de proteínas musculares durante um evento adaptativo pode ser controlado por modificações em várias etapas, desde o DNA, até os produtos da tradução do mRNA, as proteínas. O ganho ou perda de proteínas no músculo esquelético é determinado pelo balanço entre dois processos opostos: síntese e degradação protéica.
Dentre as etapas da síntese protéica, um passo fundamental é a tradução do mRNA em proteína. Este é um processo complexo que se divide em três etapas: a) iniciação, na qual o metionil-tRNA iniciador (met-tRNAi – RNA transportador contendo o primeiro aminoácido, Metionina, da cadeia polipeptídica a ser formada) e o mRNA são ligados às subunidades ribossomais 40S e 60S; b) alongamento, o passo no qual os aminoácidos são incorporados à cadeia peptídica nascente; e c) terminação, quando o peptídeo completo é liberado do ribossomo. Estas etapas dependem de proteínas conhecidas como fatores de iniciação eucarióticos (eIFs), fatores de alongamento e fatores de liberação (JEFFERSON et al, 2001; KIMBALL et al. 2002).
A iniciação da tradução é um processo que envolve a interação de ao menos 12 fatores de iniciação, met-RNAi, mRNA, subunidades ribossomais e nucleotídeos ATP e GTP (ver figura) (JEFFERSON et al, 2001). De todos os passos da iniciação, dois são regulados de forma especialmente importante. O primeiro é a ligação do met-tRNAi à subunidade ribossomal 40S, que é mediada pelo eIF2 e regulada por modificações na atividade de troca de guanina-nucleotídeo da eIF2B. O segundo passo regulatório é a ligação do mRNA à subunidade 40S e envolve proteínas eIF4. Grau de fosforilação de fatores como eIF4E, eIF4G e 4E-BP1 regulam esta etapa da iniciação. (JEFFERSON et al, 2001).
Foi demonstrado que ratos diabéticos há um declínio na taxa de síntese protéica muscular em conseqüência da diminuição da iniciação da tradução, devido a uma diminuição na atividade da eIF2B, e inibição da ligação do mRNA ao complexo de iniciação 43S, através da fosforilação da 4E-BP1, aumentando a disponibilidade de eIF4E ativa. O tratamento destes animais com insulina rapidamente restaura a taxa de tradução para valores iguais aos de animais controle (KIMBALL et al., 2002). Algumas intervenções, como a administração de aminoácidos, hormônios e o treinamento de força ativam vias de sinalização que ativam os fatores de iniciação da tradução, levando a um aumento do processo de síntese protéica (KIMBALL et al., 2002). Desta forma, modificações no ritmo desta etapa da tradução do mRNA podem resultar no aumento ou declínio da taxa de síntese protéica e, conseqüentemente, na hipertrofia ou atrofia musculares.
