Estudo avança no conhecimento do que acontece em nossas células após o exercício físico
Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu uma nova abordagem para identificar quais proteínas em nossas células são as que mais aumentam a absorção de açúcar após o exercício – um importante benefício da atividade física que pode ajudar a manter bons níveis de açúcar no sangue. Os resultados desse trabalho foram publicados na edição de dezembro do periódico internacional de pesquisa Nature Biotechnology , resultado de uma colaboração global de cientistas da Universidade de Sydney, na Austrália, e da Universidade de Copenhagen., Dinamarca.
Medindo proteínas diretamente nos músculos humanos por meio de uma tecnologia de ponta chamada espectrometria de massa, os pesquisadores descobriram que cada pessoa tem sua própria ‘impressão digital’ de atividades proteicas. O método identifica mudanças nas proteínas que diferem entre os participantes do estudo da mesma forma que a absorção do açúcar. Usando esse método, eles descobriram um mecanismo pelo qual o exercício aumenta a absorção de açúcar pelos músculos após a estimulação com insulina, proporcionando uma nova compreensão desse processo complexo.
“Todos nós sabemos que o exercício é bom para nós, mas também ajuda a prevenir doenças específicas. Por exemplo, melhora a capacidade de nossos músculos de absorver açúcar do sangue após uma refeição ”, disse o co-autor sênior, Professor David James, ARC Laureate e Leonard P. Ullmann, Cátedra de Biologia de Sistemas Metabólicos do Centro Charles Perkins e da Universidade Faculdade de Medicina e Saúde e Faculdade de Ciências.
“Quando esse processo falha, ele é chamado de ‘pré-diabetes’ – um fator de risco para muitas doenças, incluindo doenças cardíacas, diabetes tipo 2 e alguns tipos de câncer. Os pesquisadores não sabem o que causa o pré-diabetes, mas se soubessem, eles poderiam desenvolver medicamentos para tratar essa condição antes que ela desencadeie a doença. ”
Abrindo ‘portas’ de proteínas
A absorção do açúcar pelo músculo é realizada por um conjunto de máquinas moleculares chamadas proteínas.
Esse processo começa com a ligação da pequena proteína insulina a outras proteínas – receptores – na superfície das células adiposas e musculares. Isso desencadeia uma cascata de milhares de sinais de proteínas dentro da célula – um processo denominado ‘fosforilação’. Em última análise, esses sinais de fosforilação abrem “portas” de proteínas, trazendo açúcar para as células.
Atualmente sabemos que no pré-diabetes muitos desses sinais são defeituosos, mas não sabemos quais são os mais importantes para corrigir.
Elise Needham, candidata ao doutorado na universidade de Sydney e principal autora do estudo, disse que um dos principais desafios está na complexidade da fosforilação .
“O exercício envolve milhares de mudanças nos sinais de fosforilação e não sabemos quais são os mais importantes para regular os efeitos benéficos do exercício,” disse Needham. “Para enfrentar esse desafio, desenvolvemos um método chamado ‘fosfoproteômica personalizada’.”
Usando essa abordagem, a equipe descobriu um novo mecanismo pelo qual as células musculares humanas coordenam a resposta ao exercício e à insulina.
“As diferenças entre os indivíduos significam que existe uma variação biológica considerável na fosforilação – como uma ‘impressão digital’ molecular”, disse o co-autor sênior, Dr. Sean Humphrey, do Centro Charles Perkins. “Isso reduz a probabilidade de identificar as respostas mais importantes. Em vez de ver isso como um obstáculo, usamos a nosso favor” – explicou.
Os pesquisadores também acreditam que a tecnologia pode ajudar a identificar outras chaves moleculares importantes. Por exemplo, no futuro, a fosfoproteômica personalizada permitirá a comparação de células doentes com células saudáveis, ajudando a descobrir as causas de doenças complexas.
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