![\"\"](\"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/julio_ferreira-USP-300x158.webp\")
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Grupo de pesquisadores da USP, coordenado pelo cientista J\u00falio C\u00e9sar Batista Ferreira, membro da Academia Brasileira de Ci\u00eancias (ABC),\u00a0 demonstrou que a pr\u00e1tica de exerc\u00edcios influencia positivamente na din\u00e2mica das mitoc\u00f4ndrias. O trabalho, apoiado pela Fapesp, foi divulgado na revista <\/span>The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)<\/span><\/a>. Leia mat\u00e9ria publicada pela Ag\u00eancia Fapesp:<\/span><\/p>\n \u00c9 consenso entre os especialistas que a pr\u00e1tica regular de exerc\u00edcio f\u00edsico \u00e9 fundamental para garantir qualidade de vida e longevidade. No entanto, ainda pouco se sabe sobre como esse h\u00e1bito influencia o funcionamento das c\u00e9lulas musculares. Um novo estudo conduzido no Instituto de Ci\u00eancias Biom\u00e9dicas da Universidade de S\u00e3o Paulo (ICB-USP) ajuda a entender, em n\u00edvel celular, como a atividade f\u00edsica contribui para a manuten\u00e7\u00e3o da aptid\u00e3o f\u00edsica at\u00e9 mesmo durante o envelhecimento.\u00a0<\/span><\/p>\n De acordo com o trabalho, apoiado pela Fapesp e divulgado na revista <\/span>The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)<\/span><\/a>, a resposta est\u00e1 na mitoc\u00f4ndria. Esse importante componente celular, respons\u00e1vel por fornecer energia \u00e0s c\u00e9lulas, est\u00e1 em constante remodelamento gra\u00e7as a um fen\u00f4meno chamado din\u00e2mica mitocondrial. Essa organela pode se dividir em duas ou se unir a outra semelhante por meio de processos denominados fiss\u00e3o e fus\u00e3o mitocondrial. A partir dessa din\u00e2mica s\u00e3o coordenadas a distribui\u00e7\u00e3o e a fun\u00e7\u00e3o das centenas ou milhares de mitoc\u00f4ndrias presentes nas c\u00e9lulas musculares.<\/span><\/p>\n Por meio de experimentos com um organismo modelo bem simples, o verme de solo Caenorhabditis elegans, os pesquisadores observaram que, durante o envelhecimento, v\u00e3o se acumulando nas c\u00e9lulas musculares mitoc\u00f4ndrias fragmentadas [que s\u00e3o disfuncionais]. Mas quando o exerc\u00edcio f\u00edsico \u00e9 praticado regularmente ao longo da vida, a frequ\u00eancia de mitoc\u00f4ndrias fusionadas aumenta, o que beneficia tanto o metabolismo mitocondrial quanto o funcionamento celular, contribuindo assim para a manuten\u00e7\u00e3o da fisiologia muscular durante o envelhecimento.<\/span><\/p>\n \u201cNo trabalho, demonstramos que, no m\u00fasculo, uma \u00fanica sess\u00e3o de exerc\u00edcio f\u00edsico induz rapidamente a fiss\u00e3o mitocondrial. E logo em seguida, ap\u00f3s um per\u00edodo de recupera\u00e7\u00e3o, ocorre a fus\u00e3o mitocondrial. J\u00e1 sess\u00f5es di\u00e1rias ao longo da vida favorecem o aparecimento de mitoc\u00f4ndrias conectadas, retardando ent\u00e3o a fragmenta\u00e7\u00e3o mitocondrial e o decl\u00ednio do condicionamento f\u00edsico observados durante o envelhecimento. Dessa forma, o exerc\u00edcio f\u00edsico e a din\u00e2mica mitocondrial apresentaram importante associa\u00e7\u00e3o com a manuten\u00e7\u00e3o da fun\u00e7\u00e3o muscular na senesc\u00eancia. Era a prova de conceito que faltava\u201d, diz <\/span>Julio Cesar Batista Ferreira<\/span><\/a>, professor do ICB-USP e coordenador da pesquisa.<\/span><\/p>\n Em estudos anteriores, <\/span>o grupo j\u00e1 havia demonstrado que o exerc\u00edcio f\u00edsico atua no tratamento de doen\u00e7as cardiovasculares<\/span><\/a> promovendo o aparecimento de mitoc\u00f4ndrias fusionadas no cora\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n Mas ainda era preciso entender como a atividade f\u00edsica impacta o envelhecimento de organismos saud\u00e1veis. E para isso os pesquisadores optaram por usar o nematoide C. elegans, considerado um excelente modelo experimental para estudos do envelhecimento.<\/span><\/p>\n \u201c\u00c9 muito trabalhoso e caro fazer um estudo sobre envelhecimento acompanhando indiv\u00edduos ou roedores por anos, ao longo de toda a vida. A vantagem do C. elegans \u00e9 que ele apresenta uma s\u00e9rie de similaridades com os humanos, mas tem um ciclo de vida de apenas 25 dias. Desse modo, foi poss\u00edvel mostrar, pela primeira vez, o que acontece com um organismo que se exercita ao longo da vida e quais s\u00e3o os eventos celulares cr\u00edticos envolvidos no processo\u201d, conta Ferreira.<\/span><\/p>\n Segundo o pesquisador, a din\u00e2mica mitocondrial \u00e9 importante para manter a quantidade e a qualidade das mitoc\u00f4ndrias na c\u00e9lula e, por consequ\u00eancia, o bom funcionamento muscular. Por meio de prote\u00ednas denominadas GTPases que \u201ccortam\u201d e \u201ccolam\u201d as mitoc\u00f4ndrias, ocorre a fus\u00e3o ou a fiss\u00e3o dessas organelas. \u201cDessa forma, em condi\u00e7\u00f5es estressoras, as prote\u00ednas removem a parte da mitoc\u00f4ndria que n\u00e3o est\u00e1 funcionando para ser destru\u00edda e juntam a parte funcional com outra mitoc\u00f4ndria. \u00c9 nessa din\u00e2mica de fiss\u00e3o e fus\u00e3o que se d\u00e1 a segrega\u00e7\u00e3o mitocondrial e o bom funcionamento celular.\u201d<\/span><\/p>\n Os resultados do estudo indicam que tanto a conectividade quanto o ciclo mitocondrial de fiss\u00e3o e fus\u00e3o s\u00e3o essenciais para manter a aptid\u00e3o f\u00edsica e a capacidade de resposta ao exerc\u00edcio durante o envelhecimento.<\/span><\/p>\n PROTOCOLO DE TREINO<\/span><\/p>\n Um dos primeiros passos do estudo foi desenvolver um protocolo de exerc\u00edcio f\u00edsico para os vermes. \u201cGeralmente, esses organismos vivem em meio s\u00f3lido [na natureza eles vivem na terra e, nos laborat\u00f3rios de pesquisa, em gelatina]. Quando os transferimos para meio l\u00edquido, observamos que eles aumentam a frequ\u00eancia ondulat\u00f3ria associada a maior gasto energ\u00e9tico, semelhante ao que acontece com n\u00f3s humanos quando nos exercitamos\u201d, conta Ferreira.<\/span><\/p>\n Desse modo, os pesquisadores demonstraram que a exposi\u00e7\u00e3o di\u00e1ria dos vermes ao meio l\u00edquido resulta em uma s\u00e9rie de adapta\u00e7\u00f5es fisiol\u00f3gicas e bioqu\u00edmicas semelhantes \u00e0s observadas em humanos e roedores exercitados. \u201cConstatamos que, quando eles se exercitam ao longo da vida, o processo de fus\u00e3o e fiss\u00e3o mitocondrial se mant\u00e9m \u00edntegro na senesc\u00eancia, ao contr\u00e1rio dos vermes sedent\u00e1rios que acumulam mitoc\u00f4ndrias fragmentadas e disfuncionais j\u00e1 aos dez dias de vida, quando s\u00e3o considerados senis. O exerc\u00edcio regular faz com que o verme tenha melhor qualidade de vida, o que medimos por diferentes indicadores, como fun\u00e7\u00e3o muscular, mobilidade, ingest\u00e3o de alimento e resist\u00eancia a diferentes tipos de estresse ao longo da vida. Todos os indicadores est\u00e3o melhores nos vermes que se exercitaram\u201d, ressalta.<\/span><\/p>\n Segundo Ferreira, os vermes que nadaram regularmente at\u00e9 a fase adulta, mas se tornaram sedent\u00e1rios durante a velhice, tamb\u00e9m apresentaram melhores indicadores em compara\u00e7\u00e3o aos que sempre foram sedent\u00e1rios. \u201cIsso acontece porque existe uma mem\u00f3ria celular criada pelos est\u00edmulos di\u00e1rios de atividade f\u00edsica, que \u00e9 dependente do processo de fiss\u00e3o e fus\u00e3o mitocondrial e protege esses organismos durante o envelhecimento\u201d, explica.<\/span><\/p>\n ENVELHECIMENTO ACELERADO<\/span><\/p>\n Por meio de t\u00e9cnicas de engenharia gen\u00e9tica, os pesquisadores desligaram nos vermes os principais genes envolvidos no processo de \u201ccortar\u201d e \u201ccolar\u201d mitoc\u00f4ndrias. Essa modifica\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica ocasionou um envelhecimento acelerado e, para esses organismos, o exerc\u00edcio passou a ter um efeito t\u00f3xico, pois n\u00e3o ocorre o remodelamento, segrega\u00e7\u00e3o e remo\u00e7\u00e3o das mitoc\u00f4ndrias disfuncionais. \u201cIsso confirma a import\u00e2ncia da din\u00e2mica mitocondrial tanto para a senesc\u00eancia quanto para a pr\u00e1tica de atividade f\u00edsica\u201d, afirma Ferreira.<\/span><\/p>\n Em uma segunda parte do estudo, os pesquisadores investigaram se o aumento da longevidade \u00e9 acompanhado de melhora da aptid\u00e3o f\u00edsica nos vermes. Para isso, foram feitos experimentos com linhagens de vermes capazes de viver at\u00e9 40 dias gra\u00e7as a altera\u00e7\u00f5es pontuais no genoma. Surpreendentemente, o exerc\u00edcio f\u00edsico teve um efeito t\u00f3xico em quatro das cinco linhagens de vermes longevos testadas no estudo.<\/span><\/p>\n \u201cQuer\u00edamos entender se o aumento da longevidade est\u00e1 associado ao mesmo mecanismo de melhora da aptid\u00e3o f\u00edsica e responsividade ao exerc\u00edcio ao longo da vida. Essa \u00e9 uma pergunta crucial, visto que a popula\u00e7\u00e3o mundial est\u00e1 vivendo cada vez mais. No entanto, o estudo mostrou que longevidade n\u00e3o necessariamente tem rela\u00e7\u00e3o com qualidade de vida. Vale lembrar que n\u00e3o existe correspondente em humanos para esses vermes geneticamente modificados e que vivem quase o dobro dos vermes selvagens\u201d, afirma Ferreira \u00e0 Ag\u00eancia FAPESP.<\/span><\/p>\n SENSOR METAB\u00d3LICO<\/span><\/p>\n Apenas uma linhagem de vermes longevos (entre as cinco estudadas) apresentou melhora da aptid\u00e3o f\u00edsica ao longo da vida. Essa linhagem expressa uma enzima chamada AMPK [sigla em ingl\u00eas para prote\u00edna quinase ativada por monofosfato de adenosina] constitutivamente ativa, que atua como um sensor metab\u00f3lico nas c\u00e9lulas, regulando a energia e o metabolismo mitocondrial. De modo geral, a produ\u00e7\u00e3o dessa prote\u00edna costuma diminuir com o envelhecimento.<\/span><\/p>\n \u201cNesse experimento, somente os vermes que tinham AMPK ativa durante toda a vida [gra\u00e7as a muta\u00e7\u00f5es feitas em laborat\u00f3rio] viveram e nadaram melhor por mais tempo. Entretanto, quando desligamos geneticamente as prote\u00ednas que regulam a din\u00e2mica mitocondrial, os efeitos da AMPK foram abolidos. Nesse caso, os vermes apresentaram aptid\u00e3o f\u00edsica reduzida e, consequentemente, decl\u00ednio da fun\u00e7\u00e3o muscular na velhice\u201d, diz Ferreira.<\/span><\/p>\n Os experimentos com a AMPK sugerem que a ativa\u00e7\u00e3o dessa enzima pode mimetizar alguns benef\u00edcios do exerc\u00edcio por meio da regula\u00e7\u00e3o da din\u00e2mica mitocondrial. \u201cOs mecanismos de direcionamento para otimizar a fiss\u00e3o e a fus\u00e3o mitocondrial, bem como a ativa\u00e7\u00e3o da AMPK, podem representar estrat\u00e9gias promissoras para um envelhecimento saud\u00e1vel, por meio de melhora nas fun\u00e7\u00f5es bioqu\u00edmicas e contr\u00e1teis do m\u00fasculo\u201d, conta o pesquisador.<\/span><\/p>\n Ferreira explica que o exerc\u00edcio f\u00edsico regular contribui para o envelhecimento saud\u00e1vel, pois regula os principais sistemas que alicer\u00e7am o bom funcionamento celular, entre eles a din\u00e2mica mitocondrial. \u201cEntretanto, sabemos que a pr\u00e1tica regular de atividade f\u00edsica ainda \u00e9 extremamente baixa na popula\u00e7\u00e3o. Certamente, pol\u00edticas p\u00fablicas que utilizem informa\u00e7\u00f5es cient\u00edficas para estimular esse h\u00e1bito s\u00e3o necess\u00e1rias. Al\u00e9m disso, n\u00e3o podemos esquecer que interven\u00e7\u00f5es farmacol\u00f3gicas capazes de controlar tais processos t\u00eam potencial para tratar diversas doen\u00e7as associadas ao envelhecimento\u201d, avalia.<\/span><\/p>\n O grupo coordenado por Ferreira no ICB-USP desenvolveu nos \u00faltimos anos uma mol\u00e9cula chamada SAMBA capaz de facilitar a fus\u00e3o mitocondrial e, consequentemente, melhorar a qualidade de vida de animais com insufici\u00eancia card\u00edaca (leia mais em: agencia.fapesp.br\/29602\/). Atualmente, o composto est\u00e1 em testes pr\u00e9-cl\u00ednicos de seguran\u00e7a e efic\u00e1cia.<\/span><\/p>\n