Exercício aeróbico estimula expressão da enzima DICER, desencadeando benefícios metabólicos através do aumento na produção de microRNAs
O exercício aeróbico provoca uma resposta metabólica integrada que envolve vários tecidos e confere efeitos benéficos à saúde metabólica. Neste estudo, publicado pela revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), descobriu-se que essa resposta integrativa envolve vias de detecção de energia no músculo e na gordura e fatores circulantes que levam à regulação positiva da endoribonuclease tipo III DICER no tecido adiposo e o consequente aumento de microRNAs.
Mais do que um simples reservatório de energia para períodos de privação alimentar, o tecido adiposo desempenha papel central na regulação do metabolismo. Para isso, libera diversas moléculas na circulação, incluindo esses pequenos RNAs capazes de modular a expressão de genes-chave em diferentes partes do organismo, entre elas fígado, pâncreas e músculos.
Tanto o envelhecimento como a obesidade podem comprometer a produção de microRNAs e favorecer o surgimento de doenças como diabetes e dislipidemia. O que esse novo estudo descobriu foi que tal processo degenerativo pode ser revertido pela prática de exercícios físicos aeróbicos.
Após a regulação positiva, a DICER e o microRNA-203-3p inibem a utilização da glicose pelas células de gordura e favorecem o metabolismo oxidativo. Por sua vez, isso dá suporte ao músculo exercitado com disponibilidade adequada de substrato. Quando essa via é interrompida, o metabolismo de todo o corpo é afetado e o desempenho nos exercícios é prejudicado. Assim, a enzima DICER do tecido adiposo integra sinais do músculo em exercício para permitir uma resposta metabólica adequada ao treinamento de exercícios.
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“Experimentos com camundongos e com humanos revelaram que o exercício aeróbico estimula a expressão de uma enzima chamada DICER, que é essencial para o processamento dos microRNAs. Consequentemente, observamos um aumento na produção dessas moléculas reguladoras pelas células adiposas e uma série de benefícios para o metabolismo”, conta Marcelo Mori, professor do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) e um dos coordenadores da pesquisa, apoiada pela FAPESP e realizada em parceria com grupos das universidades de Copenhague (Dinamarca) e Harvard (Estados Unidos).
A DICER é uma enzima chave na biogênese de microRNA. No estudo, os pesquisadores mostraram que o treinamento físico aeróbico regula para cima a DICER no tecido adiposo de camundongos e humanos. Isso pode ser simulado pela infusão de soro de camundongos exercitados em camundongos sedentários e depende da sinalização mediada por AMPK tanto no músculo quanto nos adipócitos.
Os roedores foram submetidos a um protocolo de corrida em esteira durante uma hora, por oito semanas. À medida que ganhavam condicionamento físico, a velocidade e a inclinação da esteira eram aumentados. Ao final, os cientistas notaram, além da melhora na performance, uma elevação significativa na expressão de DICER nos adipócitos, que foi acompanhada de redução do peso corporal e da adiposidade visceral.
Ao repetir o experimento com animais geneticamente modificados para não expressar a DICER nas células adiposas, o grupo notou que o efeito do exercício aeróbico foi bastante reduzido. “Os animais não perderam peso e nem gordura visceral e não houve melhora no condicionamento. Além disso, notamos que as células adiposas estavam usando o substrato energético de uma forma diferente que a dos animais não modificados, deixando menos glicose disponível para os músculos”, explica Mori.
Em humanos, seis semanas de treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT, na sigla em inglês) foram suficientes para aumentar em mais de cinco vezes, em média, a quantidade de DICER no tecido adiposo. O efeito foi observado tanto em voluntários jovens (em torno de 36 anos) quanto nos idosos (em torno de 63 anos). Contudo, a resposta variou bastante entre os indivíduos, sendo que em alguns deles o nível de DICER chegou a crescer 25 vezes e, em outros, praticamente não mudou.
A DICER de adipócitos é necessária para as adaptações metabólicas de todo o corpo ao treinamento aeróbico, em parte por permitir a utilização controlada do substrato no tecido adiposo, que, por sua vez, apoia a função do músculo esquelético. O treinamento físico aumenta a expressão geral do microRNA no tecido adiposo e a regulação positiva do miR-203-3p limita a glicólise no tecido adiposo sob condições de estresse metabólico.
O estudo então propõe que a regulação positiva DICER-miR-203-3p induzida pelo treinamento de exercício aeróbico em adipócitos é uma resposta adaptativa chave que coordena os sinais do músculo em atividade para promover adaptações metabólicas de corpo inteiro.
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Fontes:
PNAS, publicação em 22 de setembro de 2020.
Agência FAPESP, notícia publicada em 06 de novembro de 2020.
