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Exercício aeróbico estimula expressão da enzima DICER, desencadeando benefícios metabólicos através do aumento na produção de microRNAs

Publicado em 17 novembro 2020

O exercício aeróbico provoca uma resposta metabólica integrada que envolve vários tecidos e confere efeitos benéficos à saúde1 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 gordura2 e fatores circulantes que levam à regulação positiva da endoribonuclease tipo III DICER no tecido adiposo3 e o consequente aumento de microRNAs.

Mais do que um simples reservatório de energia para períodos de privação alimentar, o tecido adiposo3 desempenha papel central na regulação do metabolismo4. Para isso, libera diversas moléculas na circulação5, incluindo esses pequenos RNAs capazes de modular a expressão de genes-chave em diferentes partes do organismo, entre elas fígado6, pâncreas7 e músculos8.

Tanto o envelhecimento como a obesidade9 podem comprometer a produção de microRNAs e favorecer o surgimento de doenças como diabetes10 e dislipidemia. O que esse novo estudo descobriu foi que tal processo degenerativo11 pode ser revertido pela prática de exercícios físicos aeróbicos.

Após a regulação positiva, a DICER e o microRNA-203-3p inibem a utilização da glicose12 pelas células13 de gordura2 e favorecem o metabolismo4 oxidativo. Por sua vez, isso dá suporte ao músculo exercitado com disponibilidade adequada de substrato. Quando essa via é interrompida, o metabolismo4 de todo o corpo é afetado e o desempenho nos exercícios é prejudicado. Assim, a enzima14 DICER do tecido adiposo3 integra sinais15 do músculo em exercício para permitir uma resposta metabólica adequada ao treinamento de exercícios.

Experimentos com camundongos e com humanos revelaram que o exercício aeróbico estimula a expressão de uma enzima14 chamada DICER, que é essencial para o processamento dos microRNAs. Consequentemente, observamos um aumento na produção dessas moléculas reguladoras pelas células adiposas16 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 enzima14 chave na biogênese de microRNA. No estudo, os pesquisadores mostraram que o treinamento físico aeróbico regula para cima a DICER no tecido adiposo3 de camundongos e humanos. Isso pode ser simulado pela infusão de soro17 de camundongos exercitados em camundongos sedentários e depende da sinalização mediada por AMPK tanto no músculo quanto nos adipócitos18.

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 adipócitos18, 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 adiposas16, o grupo notou que o efeito do exercício aeróbico foi bastante reduzido. “Os animais não perderam peso e nem gordura2 visceral e não houve melhora no condicionamento. Além disso, notamos que as células adiposas16 estavam usando o substrato energético de uma forma diferente que a dos animais não modificados, deixando menos glicose12 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 adiposo3. 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 adipócitos18 é necessária para as adaptações metabólicas de todo o corpo ao treinamento aeróbico, em parte por permitir a utilização controlada do substrato no tecido adiposo3, que, por sua vez, apoia a função do músculo esquelético19. O treinamento físico aumenta a expressão geral do microRNA no tecido adiposo3 e a regulação positiva do miR-203-3p limita a glicólise no tecido adiposo3 sob condições de estresse metabólico.

O estudo então propõe que a regulação positiva DICER-miR-203-3p induzida pelo treinamento de exercício aeróbico em adipócitos18 é uma resposta adaptativa chave que coordena os sinais15 do músculo em atividade para promover adaptações metabólicas de corpo inteiro.

Fontes:

PNAS, publicação em 22 de setembro de 2020.
Agência FAPESP, notícia publicada em 06 de novembro de 2020.