Article

Influence of genetics and epigenetics on the process of muscle hypertrophy: a systematic review

Influence de la génétique et de l’épigénétique sur le processus d’hypertrophie musculaire : une revue systématique

¹ Faculty of Education and Sport Sciences, Institución Universitaria Escuela Nacional del Deporte, Calle 9 # 34-01, 760042 Cali, Colombia
² Faculty of Science and Biotechnology, CES University, Calle 10A # 22-04, 050005 Medellín, Colombia

^* Corresponding author: myriam.fajardo@endeporte.edu.co

Received: 7 September 2022
Accepted: 21 March 2023

Abstract

Muscle hypertrophy is the increase in the size of the transverse diameter of muscle fibers. Although the mechanisms and signaling pathways that regulate hypertrophy are known, it is still unclear how much genetics and epigenetics contribute to this process; whether both mechanisms participate jointly, or whether there is a more significant influence of one event than the other. Therefore, this study aimed to extensively review the literature and determine the role of genes and epigenetic mechanisms in regulating muscle hypertrophy associated with physical activity and sport. For this purpose, the Scopus and ScienceDirect databases were reviewed, and the PubMed and Google Scholar search engines were used, where 25 articles met the inclusion criteria. Results demonstrated that there are several regulatory genes of muscle hypertrophy, such as MSTN, PGC-1 α, STARS, and JunB, among others, as well as genetic polymorphisms and vital participation of DNA methylation, which together would control signaling pathways and gene networks necessary for the development of this process.

Résumé

L’hypertrophie musculaire est l’augmentation de la taille du diamètre transversal des fibres musculaires. Bien que les mécanismes et les voies de signalisation qui régulent l’hypertrophie soient connus, on ne sait pas encore très bien dans quelle mesure la génétique et l’épigénétique contribuent à ce processus ; si les deux mécanismes participent conjointement ou si l’influence d’un événement est plus grande que celle de l’autre. Par conséquent, cette étude visait à examiner de manière approfondie la littérature et à tenter de déterminer le rôle des gènes et des mécanismes épigénétiques dans la régulation de l’hypertrophie musculaire associée à l’activité physique et/ou sportive. À cette fin, les bases de données Scopus et ScienceDirect ont été examinées, et les moteurs de recherche PubMed et Google Scholar ont été utilisés, où 25 articles répondaient aux critères d’inclusion. Les résultats ont démontré qu’il existe plusieurs gènes régulateurs de l’hypertrophie musculaire tels que MSTN, PGC-1 α, STARS, JunB, entre autres, ainsi que des polymorphismes génétiques, et une participation importante de la méthylation de l’ADN, qui ensemble contrôleraient les voies de signalisation et les réseaux de gènes importants pour le développement de ce processus.