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Cientistas detalham como o exercício físico afeta o corpo

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MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

sexta-feira, 7 outubro 2022 14:20

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Bioinformática. Biologia. Biomedicina. Educação Física. Endocrinologia. Medicina. Metabolismo. Saúde Pública.

Já se sabe que os exercícios físicos ajudam as pessoas a perder peso e a evitar ganhá-lo. No entanto, identificar os mecanismos celulares subjacentes a esse processo tem se mostrado difícil porque muitas células e tecidos estão envolvidos.

Em um novo estudo em camundongos que expande a compreensão dos pesquisadores sobre como o exercício e a dieta afetam o corpo, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Escola Médica de Harvard, nos Estados Unidos, mapearam muitas das células, genes e vias celulares que são modificadas pelo exercício ou dieta rica em gordura. As descobertas podem oferecer alvos potenciais para drogas que podem ajudar a melhorar ou imitar os benefícios do exercício, disseram os pesquisadores.

“É extremamente importante entender os mecanismos moleculares que impulsionam os efeitos benéficos do exercício e os efeitos prejudiciais de uma dieta rica em gordura, para que possamos entender como podemos intervir e desenvolver medicamentos que imitem o impacto do exercício”, disse o Dr. Manolis Kellis, professor de Ciência da Computação no Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial (CSAIL) do MIT e membro do Broad Institute do MIT e Harvard.

Os pesquisadores estudaram camundongos com dietas ricas em gordura ou normais, que eram sedentários ou tinham a oportunidade de se exercitar sempre que quisessem. Usando sequenciamento de RNA de célula única, os pesquisadores catalogaram as respostas de 53 tipos de células encontradas no músculo esquelético e dois tipos de tecido adiposo.

“Um dos pontos gerais que encontramos em nosso estudo, que é extremamente claro, é como as dietas ricas em gordura empurram todas essas células e sistemas de uma maneira, e o exercício parece estar empurrando-os quase todos na direção oposta. [O estudo] diz que o exercício pode realmente ter um efeito importante em todo o corpo”, destacou o Dr. Manolis Kellis.

O professor Manolis Kellis e a Dra. Laurie Goodyear, professora de Medicina da Escola Médica de Harvard e pesquisadora sênior do Joslin Diabetes Center, são os autores seniores do estudo, publicado na revista científica Cell Metabolism. A Dra. Jiekun Yang, pesquisadora do MIT CSAIL, a Dra. Maria Vamvini e o Dr. Pasquale Nigro, pesquisadores do Joslin Diabetes Center, são os autores principais do artigo.

Efeitos nos ritmos circadianos

Os pesquisadores também descobriram que dietas ricas em gordura e exercícios tiveram efeitos opostos nas vias celulares que controlam os ritmos circadianos – os ciclos de 24 horas que governam muitas funções, do sono à temperatura corporal, liberação de hormônios e digestão. O estudo revelou que o exercício aumenta a expressão de genes que regulam esses ritmos, enquanto uma dieta rica em gordura os suprime.

“Tem havido muitos estudos mostrando que quando você come durante o dia é extremamente importante na forma como você absorve as calorias. A conexão do ritmo circadiano é muito importante e mostra como a obesidade e o exercício estão, de fato, impactando diretamente esse ritmo circadiano nos órgãos periféricos, que podem atuar sistemicamente nos relógios distais e regular as funções das células-tronco e a imunidade”, explicou o professor Manolis Kellis.

Os pesquisadores então compararam os resultados com um banco de dados de genes humanos que foram associados a características metabólicas. Eles descobriram que dois dos genes do ritmo circadiano que identificaram neste estudo, conhecidos como DBP e CDKN1A, têm variantes genéticas que foram associadas a um maior risco de obesidade em humanos.

“Esses resultados nos ajudam a ver os valores translacionais desses alvos e como poderíamos potencialmente direcionar processos biológicos específicos em tipos específicos de células”, disse Jiekun Yang.

Os pesquisadores estão agora analisando amostras de intestino delgado, fígado e tecido cerebral dos camundongos neste estudo, para explorar os efeitos do exercício e dietas ricas em gordura nesses tecidos. Eles também estão realizando trabalhos com voluntários humanos para coletar amostras de sangue e biópsias e estudar semelhanças e diferenças entre a fisiologia humana e a de camundongos. Eles esperam que suas descobertas ajudem a orientar os desenvolvedores de medicamentos na concepção de medicamentos que possam imitar alguns dos efeitos benéficos do exercício.

“A mensagem para todos deve ser: faça uma dieta saudável e faça exercícios, se possível. Para aqueles para quem isso não é possível, …, o que este estudo diz é que agora temos um melhor controle sobre os caminhos, os genes específicos e os processos moleculares e celulares específicos que devemos manipular terapeuticamente”, concluiu o Dr. Manolis Kellis.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: Shutterstock.

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