Ursos pardos ajudam cientistas a combater atrofia muscular em humanos | Ciência e Saúde: Diario de Pernambuco
Publicado em: 01/01/2020 09:53
"A atrofia muscular é um problema humano real que ocorre em diversas circunstâncias. Ainda não somos muito bons em evitá-la", diz a principal autora do estudo, Douaa Mugahid, pesquisadora de pós-doutorado no laboratório do professor Marc Kirschner, do Departamento de Biologia de Sistemas da Harvard Medical School, em Boston. "Para mim, a beleza do nosso trabalho foi aprender como a natureza aperfeiçoou uma maneira de manter as funções musculares sob as difíceis condições de hibernação. Se pudermos entender melhor essas estratégias, seremos capazes de desenvolver métodos novos para prevenir e tratar melhor a atrofia muscular em pacientes", diz.
Para entender os truques dos ursos, a equipe examinou amostras de músculos de ursos pardos durante e entre os tempos de hibernação, doados pela Universidade Estadual de Washington. "Ao combinar técnicas de sequenciamento genético de ponta com espectrometria de massa, queríamos determinar quais genes e proteínas são regulados ou desativados durante e entre os períodos de hibernação", explica Gotthardt. "Essa tarefa provou ser complicada, porque nem o genoma completo nem o proteoma, ou seja, a totalidade das proteínas do urso pardo, eram conhecidos", diz o cientista. Em uma etapa posterior, ele comparou os resultados com observações de humanos, camundongos e vermes de nematoides.
Como os pesquisadores relataram na revista Scientific Reports, eles identificaram proteínas que influenciam fortemente o metabolismo dos aminoácidos de um urso durante a hibernação. Como resultado, as células musculares contêm quantidades maiores de certos aminoácidos não essenciais (NEAAs). "Em experimentos com células musculares isoladas de humanos e camundongos que exibem atrofia muscular, o crescimento celular também pode ser estimulado pelos NEAAs", diz Michael Gotthardt, acrescentando que é sabido que a administração de aminoácidos na forma de pílulas ou pó não é suficiente para evitar atrofia muscular em acamados.
"Obviamente, é importante que o músculo produza esses aminoácidos em si - caso contrário, eles podem não chegar aos locais onde são necessários", especula o cientista. Um ponto de partida terapêutico, diz ele, poderia ser a tentativa de induzir o músculo humano a produzir NEAAs, ativando as vias metabólicas correspondentes com agentes adequados durante períodos de descanso mais longos.
Para descobrir quais vias de sinalização precisam ser ativadas no músculo, Gotthardt e a equipe compararam a atividade de genes em ursos pardos, humanos e camundongos. Os dados necessários vieram de ratos com atrofia e de pacientes idosos ou acamados. "Queríamos descobrir quais genes são regulados de maneira diferente entre os animais que hibernam e os que não o fazem", explica. Para restringir os possíveis candidatos que poderiam vir a ser um ponto de partida para a terapia de atrofia muscular, a equipe subsequentemente realizou experimentos com vermes de nematoides. "Nos vermes, genes individuais podem ser desativados com relativa facilidade e é possível ver rapidamente quais efeitos isso tem no crescimento muscular."
Com a ajuda desses experimentos, a equipe encontrou alguns genes cuja influência eles esperam investigar em pesquisas futuras. Isso inclui as proteínas Pdk4 e Serpinf1, envolvidas no metabolismo da glicose e dos aminoácidos, além do Rora, que contribui para o desenvolvimento de ritmos circadianos. "Vamos agora examinar os efeitos da desativação desses genes", diz Gotthardt. "Eles só são adequados se houver efeitos colaterais limitados ou mesmo nenhum."