Mapa molecular de corpo inteiro explica por que o exercício é tão bom para você

O exercício não só melhora a força muscular, melhora a saúde do coração e reduz os níveis de açúcar no sangue, mas também uma série de outros benefícios à saúde. Mas como é que correr regularmente numa passadeira, subir uma colina íngreme de bicicleta ou fazer uma caminhada rápida à hora do almoço produz uma série tão estonteante de benefícios para a saúde?

Estamos mais perto de responder a esta pergunta graças a um novo e extenso estudo conduzido pela Stanford Medical School. Os pesquisadores realizaram quase 10.000 medições em quase 20 tipos de tecidos para examinar os efeitos de oito semanas de exercícios de resistência em ratos de laboratório treinados para correr em esteiras do tamanho de roedores.

Suas descobertas destacam os efeitos dramáticos do exercício no sistema imunológico, na resposta ao estresse, na produção de energia e no metabolismo. Eles encontraram conexões significativas entre exercícios, moléculas e genes que já são conhecidos por desempenharem um papel em uma variedade de doenças humanas e no reparo de tecidos.

O estudo faz parte de uma série de artigos publicados em 1º de maio por membros de uma equipe de pesquisa multidisciplinar projetada para estabelecer as bases para a compreensão – no nível corporal e molecular – de como nossos tecidos e células respondem ao exercício. p>

“Todos nós sabemos que o exercício é bom para nós”, diz o professor de patologia Stephen Montgomery, Ph.D. “Mas sabemos pouco sobre os sinais moleculares que ocorrem por todo o corpo quando as pessoas se exercitam, ou como eles podem mudar com o exercício. Nosso estudo é o primeiro a analisar as mudanças moleculares em escala de todo o corpo, desde proteínas até genes, metabólitos, gorduras e produção de energia. Este é o perfil mais extenso dos efeitos do exercício até o momento e cria um mapa importante de como o exercício muda o corpo."

Montgomery, que também é professor de genética e ciência de dados biomédicos, é autor sênior do artigo publicado na Nature.

Uma visão coordenada do exercício

Os pesquisadores envolvidos no estudo e em outras publicações simultâneas fazem parte de um grupo nacional denominado Consórcio de Transdutores Moleculares de Atividade Física, ou MoTrPAC, organizado pelos Institutos Nacionais de Saúde. Esta iniciativa foi lançada em 2015 para estudar detalhadamente como o exercício melhora a saúde e previne doenças.

A equipe da Stanford Medicine fez a maior parte do trabalho pesado, estudando os efeitos de oito semanas de treinamento de resistência na expressão de genes (transcriptoma), proteínas (proteoma), gorduras (lipidoma), metabólitos (metaboloma) e no padrão de marcas químicas colocadas no DNA (epigenoma), sistema imunológico, etc.

Eles realizaram 9.466 análises em múltiplos tecidos de ratos que foram treinados para correr distâncias cada vez maiores e compararam os resultados com os de ratos que descansavam em suas gaiolas. Deram especial atenção aos músculos das pernas, coração, fígado, rins e tecido adiposo branco (um tipo de gordura que se acumula à medida que o peso aumenta); outros tecidos incluíam pulmões, cérebro e tecido adiposo marrom (um tipo de gordura mais metabolicamente ativo que ajuda a queimar calorias).

A combinação de múltiplos ensaios e tipos de tecidos produziu centenas de milhares de resultados para alterações não epigenéticas e mais de 2 milhões de alterações diferentes no epigenoma. Esses resultados manterão os cientistas ocupados nos próximos anos.

Embora este estudo tenha servido principalmente para criar uma base de dados para análises futuras, alguns resultados interessantes já surgiram. Primeiro, eles notaram que a expressão de 22 genes mudou com o exercício em todos os seis tecidos em que se concentraram.

Muitos destes genes estavam envolvidos nas chamadas vias de choque térmico, que estabilizam a estrutura das proteínas quando as células são expostas a stress, incluindo alterações de temperatura, infecção ou remodelação de tecidos. Outros genes foram implicados em vias que reduzem a pressão arterial e aumentam a sensibilidade do corpo à insulina, que reduz o açúcar no sangue.

Os pesquisadores também observaram que a expressão de vários genes associados ao diabetes tipo 2, doenças cardíacas, obesidade e doenças renais foi reduzida em ratos que se exercitaram em comparação com seus equivalentes sedentários, indicando claramente uma ligação entre sua pesquisa e a saúde humana.

Diferenças de gênero

Finalmente, eles encontraram diferenças entre os sexos na forma como os diferentes tecidos de ratos machos e fêmeas responderam ao exercício. Os ratos machos perderam cerca de 5% da gordura após oito semanas de exercício, enquanto as fêmeas não perderam uma quantidade significativa de gordura. (No entanto, eles mantiveram o percentual inicial de gordura corporal, enquanto as fêmeas sésseis ganharam 4% de gordura corporal adicional ao longo do estudo.)

Mas a maior diferença foi observada na expressão genética nas glândulas supra-renais dos ratos. Depois de uma semana, os genes associados à produção de hormônios esteróides, como adrenalina e produção de energia, aumentaram nos ratos machos, mas diminuíram nas fêmeas.

Apesar destas associações iniciais e tentadoras, os investigadores alertam que a ciência do exercício está longe de estar completa. Pelo contrário, este é apenas o começo. Mas o futuro parece promissor.

“A longo prazo, é improvável que encontremos uma intervenção mágica que reproduza tudo o que o exercício pode fazer por uma pessoa”, disse Montgomery. “Mas podemos aproximar-nos da ideia de exercícios de precisão – recomendações personalizadas com base na genética, sexo, idade ou outras condições médicas de uma pessoa para obter respostas benéficas para todo o corpo.”