O Estudo explica como o exercício aeróbio protege o coração doente

O exercício Regular é considerado um formulário importante do tratamento para a parada cardíaca, uma circunstância em que o coração é incapaz de bombear bastante sangue para encontrar as necessidades do corpo.

Os benefícios do exercício variam da prevenção da caquexia - perda severa de massa do peso e do músculo e controle da pressão sanguínea arterial à função cardíaca melhorada, adiando um processo degenerativo que cause a morte celular progressiva do coração. Aproximadamente 70% de pacientes da parada cardíaca morrem da condição dentro de cinco anos.

Um estudo pela Universidade de São Paulo (USP) em Brasil, publicado recentemente no jornal Autophagy, ajuda a explicar a parte do mecanismo por meio de que o exercício aeróbio protege o coração doente.

“Basicamente, nós descobrimos que o treinamento aeróbio facilita a remoção das mitocôndria disfuncionais das pilhas do coração,” dissemos Julio Cesar Batista Ferreira, um professor no Instituto da Ciência Biomedicável (ICB-USP) e no investigador principal para o projecto que foi apoiado pela Fundação de Pesquisa de São Paulo (FAPESP)

As Mitocôndria são os organelles responsável de fornecer a energia às pilhas. “A remoção das mitocôndria disfuncionais aumenta a fonte de ATP [triphosphate de adenosina, a molécula que armazena a energia para a pilha] e reduz a produção de moléculas tóxicas, tais como radicais livres do oxigênio e aldeídos reactivos, um excesso de que os danos a estrutura de pilha,” adicionou.

De acordo com Ferreira, o alvo a longo prazo da pesquisa é identificar os alvos intracelulares que podem ser modulados por drogas para produzir pelo menos alguns dos benefícios cardíacos obtidos por meio do exercício físico.

“Evidente, nós não apontamos criar um comprimido do exercício, que seja impossível porque o exercício actua a muitos níveis e durante todo o organismo, mas pôde ser praticável para que uma droga imite ou para maximizar o efeito positivo da actividade física no coração,” Ferreira disse.

A investigação está sendo conduzida como parte do mestre e da pesquisa do PhD de Juliane Cruz Campos, com bolsas de estudos de FAPESP e supervisão por Ferreira.

Em um estudo precedente, publicado em PLOS UM, o grupo mostrou com as experiências com ratos que o treinamento aeróbio reactivates o proteasome, um complexo intracelular responsável para limpar pilhas de proteínas danificadas.

Os resultados igualmente mostraram que a actividade proteasome no coração de um paciente com parada cardíaca diminui por mais de 50% e que, em conseqüência, as proteínas altamente reactivas se acumulam no citoplasma, onde interagem com outras estruturas e causam a morte celular do coração.

No artigo recentemente publicado, que foi caracterizado na tampa do jornal, o grupo mostrou que o exercício igualmente regula a actividade de um outro mecanismo de limpeza celular, conhecida como autophagy, a descoberta de que conduziu o cientista Japonês Yoshinori Ohsumi ganhar o Prémio Nobel 2016 na Medicina.

“Em vez da degradação isolou proteínas, este sistema cria uma vesícula [autophagosome] em torno dos organelles disfuncionais e os transportes todo este material imediatamente ao lisosoma, meio um incinerador,” Ferreira explicaram. “O lisosoma contem as enzimas que destroem o desperdício da pilha. Contudo, nós observamos que o fluxo autophagic está interrompido no coração de um rato com parada cardíaca e que há um acúmulo das mitocôndria disfuncionais.”

As mitocôndria podem mesmo dividir-se para isolar a parte danificada e para facilitar sua remoção, adicionou. Os pesquisadores podiam observar isto analisando a actividade das proteínas relativas ao processo de divisão mitocondrial. Contudo, o sistema que deve transportar as rejeições ao lisosoma é incapaz de terminar a tarefa.

Experiências

O modelo experimental do rato, que estava o mesmo que no projecto precedente, consistiu amarrar fora (ligando) de uma artéria coronária para induzir um cardíaco de ataque (enfarte do miocárdio). A Falta da irrigação cardíaca do sangue causou a morte imediata de algum 30% de pilhas do coração. Após um mês, os animais indicaram sinais da parada cardíaca.

Quando os pesquisadores analisaram o tecido dos corações dos animais sob um microscópio de elétron com ampliação de até 3.000 vezes, encontraram que as pilhas contiveram grandes conjuntos de mitocôndria fragmentadas pequenas. Isto não foi observado no grupo de ratos saudáveis.

Estas mitocôndria foram colocadas em um instrumento que medisse o consumo do oxigênio e daqui avaliasse o metabolismo mitocondrial. O teste confirmou que a respiração mitocondrial não estava funcionando correctamente.

“As imagens mostraram que as membranas estavam tentando formar em torno destas mitocôndria pequenas, mas o autophagosome não as são cercados completamente,” Ferreira disse. “Nós concluímos que estavam acumulando porque o sistema da remoção não estava trabalhando. Os ratos foram colocados na escada rolante, e as mitocôndria disfuncionais desapareceram. O exercício restaurou o processo de remoção cardíaca disfuncional das mitocôndria. Os benefícios do exercício foram abulidos quando nós obstruímos autophagy farmacêutica ou genetically.”

O Treinamento dos animais começou quatro semanas após a indução do cardíaco de ataque, até lá indicavam sinais da parada cardíaca. Foram colocados em uma escada rolante que é executado na intensidade moderado (60% da capacidade máxima) por 60 minutos uma vez por dia, 5 dias por semana, por oito semanas.

No fim deste período, os resultados foram comparados com os aqueles dos ratos com parada cardíaca que tinha permanecido sedentariamente e de um grupo de controle de ratos sedentariamente sem a parada cardíaca induzida.

“Nos ratos doentes que permaneceram função sedentariamente, cardíaca caiu por 30% no período de oito-semana, visto que no grupo treinado, aumentou por 40% comparado com a condição do pre-treinamento,” Ferreira disse. “Em resumo, conseqüentemente, a diferença entre estes dois grupos em termos da função cardíaca era 70%.”

Os corações dos ratos sedentariamente com parada cardíaca eram 18% maiores em média do que aqueles do grupo de controle, visto que aqueles dos ratos treinados eram somente 5% maiores.

“O exercício Físico aumenta o tamanho do coração, mas este aumento é proporcional à melhoria na função cardíaca. A dilatação causada pela parada cardíaca relaciona-se à perda de função cardíaca,” Ferreira disse.

Os níveis do ATP nos ratos sedentariamente com parada cardíaca eram 50% mais baixos do que no grupo de controle, mas nos animais treinados, eram equivalentes àqueles de corações saudáveis.

“Assim nossos resultados mostram que o exercício impede não somente mas igualmente inverte o dano causado pela parada cardíaca,” Ferreira disseram. “Nossa hipótese é que o treinamento físico modula a expressão e/ou a actividade de umas ou várias proteínas chaves envolvidas em mitophagy, ou autophagy mitocondrial, desse modo restaurando sua actividade. Nós estamos tentando agora confirmar esta hipótese.”

Uma Vez Que identificado, adicionou, estes genes e as proteínas codificadas por eles poderiam ser testadas como alvos terapêuticos.

Um modelo mais simples

Porque Ferreira explicou, descobrir o impacto de cada gene e proteína nas adaptações cardíacas que derivam-se da actividade física nos organismos tão complexos quanto mamíferos seria uma tarefa enorme e provavelmente impossível. Por este motivo, os elegans de Caenorhabditis da lombriga servem como um modelo para a pesquisa em curso do grupo.

“Embora esta lombriga é um organismo distante menos complexo, tanto quanto 90% de seu genoma é o mesmo que nossos para algumas famílias da proteína,” disse. “Além Disso, nós podemos usar ferramentas existentes tais como a genómica funcional para a avaliação em grande escala da contribuição de cada gene para respostas adaptáveis às circunstâncias adversas. A ideia é caracterizar o impacto funcional dos genes envolvidos na divisão mitocondrial e mitophagy nas adaptações que derivam-se do exercício físico.”

O desafio é agora validar uma metodologia para o uso no treinamento do exercício para sem-fins.

Source: http://agencia.fapesp.br/research_reveals_how_physical_exercise_protects_the_heart/25890/