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O processo degenerativo pode ser invertido praticando o exercício aeróbio regular, mostras estuda

O tecido adiposo não é apenas um reservatório simples de energia por períodos de escassez do alimento. Contribui significativamente ao regulamento do metabolismo, liberando várias moléculas na circulação sanguínea, incluindo os microRNAs que modulam a expressão dos genes chaves nas partes diferentes do organismo, incluindo o fígado, o pâncreas, e os músculos.

A pesquisa mostrou que o envelhecimento e a obesidade podem danificar a produção destes microRNAs reguladores pelo tecido adiposo e favorecer a revelação das doenças tais como o diabetes e o dyslipidemia.

A boa notícia é que este processo degenerativo pode ser invertido praticando o exercício aeróbio regular, de acordo com um estudo publicado nas continuações da Academia Nacional das Ciências (PNAS).

As experiências com ratos e seres humanos mostraram que o exercício aeróbio estimula a expressão de uma enzima chamada DICER, que é essencial ao processamento destes microRNAs. Nós, observamos conseqüentemente um aumento na produção destas moléculas reguladoras por pilhas adiposas, com diversos benefícios para o metabolismo.”

Marcelo Mori, professor no instituto da biologia, universidade de Campinas

Mori é um dos investigador principais para o projecto, que foi apoiado por FAPESP (fundação de pesquisa de São Paulo) e conduzido em parceria com grupos na universidade de Copenhaga em Dinamarca e em Universidade de Harvard nos Estados Unidos.

As experiências foram executadas durante a pesquisa pos-doctoral de Bruna Brasil Brandão, anteriormente o aluno de doutoramento de Mori e agora no funcionamento da Faculdade de Medicina de Harvard como um research fellow no laboratório do professor C. Ronald Kahn.

Os resultados mostraram a ocorrência de uma comunicação entre o músculo e o tecido adiposo durante o exercício aeróbio através das moléculas da sinalização segregadas na circulação sanguínea. Esta troca de informação faz o consumo de energia por pilhas adiposas mais eficiente, permitindo o metabolismo de adaptar-se ao exercício e aumentando o desempenho dos músculos.

Os ratos foram sujeitados a um protocolo running da escada rolante 60 minuto por oito semanas. Enquanto se tornaram mais aptos, a velocidade e a inclinação da escada rolante foram aumentadas.

Na extremidade, além do que a melhoria no desempenho, os cientistas encontraram uma elevação significativa em níveis do adipocyte de expressão de DICER, que foi acompanhada de uma redução no peso corporal e na gordura visceral.

Quando repetiram a experiência com ratos que foram alterados genetically para não expressar DICER em pilhas adiposas, os pesquisadores encontraram que os efeitos benéficos do exercício aeróbio eram distante menores. “Os animais não perderam o peso ou a gordura visceral, e sua aptidão total não melhorou,” Mori disse. “Nós igualmente observamos que as pilhas adiposas usaram a carcaça da energia diferentemente nestes ratos do GM do que nos ratos selvagens, saindo de menos glicose disponível para os músculos.”

Nos seres humanos, seis semanas do treinamento do intervalo da alta intensidade (HIIT) eram suficientes para render em média um aumento quíntuplo na quantidade de DICER no tecido adiposo. O efeito foi observado em ambos os voluntários mais novos, envelhecido aproximadamente 36, e assunto mais velho, envelhecido aproximadamente 63. A resposta variou consideravelmente entre indivíduos, contudo, com o DICER que aumenta tanto quanto 25 vezes em algum, e muito pouco em outro.

Mecanismo detalhado

O papel de DICER e de microRNA que processam no tecido adiposo foi descrito primeiramente em 2012 em um artigo publicado no metabolismo da pilha, relatando um estudo conduzido por Mori e por Khan em colaboração com um grupo internacional de pesquisadores.

O cano principal que encontra aqui era que a expressão de DICER no tecido adiposo dos ratos diminuiu enquanto os animais ganharam o peso e que este reduziu seu tempo. O estudo igualmente mostrou que a limitação calórica poderia inverter os efeitos deletérios da obesidade.

Em um outro estudo, publicado em 2016 no envelhecimento do jornal, em Mori e em seu grupo mostrou que a limitação calórica nos ratos impediu a diminuição envelhecimento-relacionada na produção do microRNA pelo tecido adiposo e a revelação do tipo - diabetes 2. Em um estudo relatou em 2017 na natureza, mostraram que os microRNAs produzidos pelo tecido adiposo entraram na circulação sanguínea e actuaram nos tecidos distantes, regulando a expressão genética.

“Neste o estudo o mais atrasado nós encontramos que o exercício aeróbio, como a limitação calórica, pode inverter a gota em agradecimentos da produção da expressão e do microRNA de DICER à activação de um sensor metabólico muito importante, a enzima AMPK [quinase de proteína monophosphate-ativada adenosina],” Mori disse.

O sensor está activado, ele explicou, quando a pilha consome ATP (triphosphate de adenosina, a molécula que actua como uma carcaça da energia para pilhas) e cria um deficit de energia. Nas experiências com ratos, os pesquisadores encontraram que o exercício aeróbio activou AMPK em pilhas de músculo e que esta expressão de algum modo induzida de DICER em pilhas adiposas.

“A conclusão óbvia é que o efeito na expressão genética ocorre na mesma pilha em que o deficit de energia ocorre, que é certamente o caso, mas o sensor igualmente é activado aqui nos músculos e controla a resposta que ocorre no tecido adiposo,” ele disse.

Para confirmar uma comunicação entre tecidos, os cientistas recolheram o soro de sangue de um animal treinado e injectaram-no em um animal sedentariamente. Este “tratamento” aumentou a expressão de DICER no tecido adiposo. Em uma outra experiência, incubaram adipocytes cultivados com o soro dos ratos treinados e observaram o mesmo efeito.

“Isto que encontra sugere que os indivíduos treinados tenham umas ou várias moléculas em sua circulação sanguínea que induzem directamente uma melhoria metabólica no tecido adiposo,” Mori digam. “Se nós podemos identificar estas moléculas, nós podemos investigar se igualmente induzem outros benefícios do exercício aeróbio, tais como o cardioprotection. Além disso, nós podemos pensar sobre a conversão deste conhecimento em uma droga em um certo momento.”

Para obter uma compreensão ainda mais detalhada do mecanismo regulamentar metabólico, os pesquisadores analisaram todos os milhares de microRNAs expressados no organismo dos ratos treinados e compararam-nos com os aqueles encontrados em ratos sedentariamente.

“Nós identificamos uma molécula chamada miR-203-3p, cuja a expressão aumenta com treinamento e limitação calórica,” Mori dissemos. “Nós mostramos que este microRNA é responsável para promover o ajuste metabólico nos adipocytes. Quando os músculos se usam acima de todo seu glycogen durante o exercício prolongado, os sinais moleculars estão enviados ao tecido adiposo e miR-203-3p ajusta o metabolismo do adipocyte. Nós encontramos esta flexibilidade metabólica ser essenciais ao realce da boa saúde assim como do desempenho.”

Ausente esta modulação, consumo do adipocyte da glicose durante o exercício aumenta, deixando menos carcaça da energia disponível aos músculos, ele adicionou. Isto pode conduzir à hipoglicemia, uma das limitações principais do desempenho para atletas.

“Nos ratos do GM que não expressam DICER nos adipocytes, na esta conversação entre o tecido adiposo e nos músculos não acontece. É um modelo que imite o envelhecimento e a obesidade. Assim quando DICER diminui, a saúde metabólica é deficiente e os processos degenerativos aceleram” Mori disseram.

Source:
Journal reference:

Brandão, B. B., et al. (2020) Dynamic changes in DICER levels in adipose tissue control metabolic adaptations to exercise. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2011243117.