Nova pesquisa revela exercícios que promovem a juventude
O artigo densamente detalhado, “Uma assinatura molecular que define a adaptação ao exercício com envelhecimento e reprogramação parcial in vivo no músculo esquelético”, lista 16 coautores, seis dos quais são afiliados à U de A. O autor correspondente é Kevin Murach, professor assistente do Departamento de Saúde, Desempenho Humano e Recreação da Universidade de A, e o primeiro autor é Ronald G. Jones III, um estudante de Ph.D. no Laboratório de Regulação de Massa Muscular Molecular de Murach.
Para este artigo, os pesquisadores compararam camundongos idosos que tiveram acesso a uma roda de exercícios ponderada com camundongos que passaram por reprogramação epigenética através da expressão de fatores Yamanaka.
Os fatores de Yamanaka são quatro fatores de transcrição de proteínas (identificados como Oct3/4, Sox2, Klf4 e c-Myc, muitas vezes abreviados para OKSM) que podem reverter células altamente especificadas (como uma célula da pele) de volta a uma célula-tronco, que é um estado mais jovem e mais adaptável. O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido ao Dr. Shinya Yamanaka por esta descoberta em 2012. Nas dosagens corretas, induzir os fatores de Yamanaka em todo o corpo em roedores pode melhorar as características do envelhecimento, imitando a adaptabilidade que é comum a células mais jovens.
Dos quatro fatores, o Myc é induzido pelo exercício do músculo esquelético. Myc pode servir como um estímulo de reprogramação naturalmente induzido no músculo, tornando-se um ponto útil de comparação entre células que foram reprogramadas através da expressão excessiva dos fatores de Yamanaka e células que foram reprogramadas através do exercício – “reprogramação” no último caso, refletindo como um estímulo ambiental pode alterar a acessibilidade e expressão dos genes.
Os pesquisadores compararam o músculo esquelético de camundongos que foram autorizados a se exercitar no final da vida com o músculo esquelético de camundongos que superexpressaram OKSM em seus músculos, bem como com camundongos geneticamente modificados limitados à superexpressão de apenas Myc em seus músculos.
Em última análise, a equipe determinou que o exercício promove um perfil molecular consistente com a programação parcial epigenética. Ou seja: o exercício pode imitar aspectos do perfil molecular dos músculos que foram expostos aos fatores de Yamanaka (exibindo assim características moleculares de células mais jovens). Este efeito benéfico do exercício pode, em parte, ser atribuído às ações específicas do Myc no músculo.
Embora seja fácil hipotetizar que algum dia poderemos manipular Myc no músculo para alcançar os efeitos do exercício, poupando-nos assim do trabalho árduo real, Murach adverte que seria a conclusão errada a ser tirada.
Primeiro, Myc nunca seria capaz de replicar todos os efeitos a jusante que o exercício tem em todo o corpo. É também a causa de tumores e cânceres, por isso existem perigos inerentes à manipulação de sua expressão. Em vez disso, Murach acha que a manipulação de Myc pode ser melhor empregada como uma estratégia experimental para entender como restaurar a adaptação ao exercício a músculos antigos que mostram declínio da capacidade de resposta. Possivelmente, também poderia ser um meio de sobrecarregar a resposta ao exercício de astronautas em gravidade zero ou pessoas confinadas ao repouso na cama que têm apenas uma capacidade limitada de exercício. Myc tem muitos efeitos, bons e ruins, então definir os benéficos pode levar a uma terapêutica segura que poderia ser eficaz para os seres humanos no futuro.
Murach vê sua pesquisa como uma validação adicional do exercício como uma polipílula. “O exercício é a droga mais poderosa que temos”, diz ele, e deve ser considerado um tratamento que melhora a saúde – e potencialmente prolonga a vida – juntamente com medicamentos e uma dieta saudável.
Os coautores de Murach e Jones na U of A incluíram o professor de ciência do exercício Nicholas Greene, bem como os pesquisadores contribuintes Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim e Sabin Khadgi.
