Attenuating cardiac fibrosis and apoptosis by exercise is associated with modulation of the circSlc8a1/miR-133a axis in D-galactose-treated rats

À medida que envelhecemos, nossos corações passam naturalmente por mudanças que podem torná-los menos eficientes e mais propensos a doenças. Esse processo, conhecido como envelhecimento cardíaco, envolve o acúmulo de danos dentro das células cardíacas, o endurecimento do tecido cardíaco e um declínio gradual na capacidade do órgão de bombear sangue. Por décadas, cientistas buscaram formas de retardar esse declínio, olhando além de apenas medicamentos para entender como a própria biologia do corpo responde ao estilo de vida. Uma parte fundamental desse quebra-cabeça biológico envolve minúsculas moléculas que atuam como interruptores para nossos genes. Algumas dessas moléculas são fios circulares de material genético que não codificam proteínas, mas regulam outros genes ao se ligarem a eles, de forma muito semelhante a uma esponja absorvendo água. Outras são pequenos fragmentos de RNA que dizem às células quando crescer, quando se reparar e quando morrer. Quando esses interruptores moleculares falham, eles podem desencadear uma cicatrização excessiva do tecido cardíaco ou fazer com que células saudáveis morram prematuramente, acelerando o processo de envelhecimento. Compreender como reiniciar esses interruptores poderia oferecer uma maneira poderosa e não medicamentosa de proteger o coração à medida que envelhecemos.

Em um estudo recente, pesquisadores da Universidade de Ciências Médicas de Kerman exploraram se o exercício físico poderia reiniciar esses interruptores moleculares em corações envelhecidos. Eles focaram em uma interação específica entre uma molécula de RNA circular, chamada circSlc8a1, e um pequeno fragmento de RNA conhecido como miR-133a. Trabalhos anteriores sugeriram que, quando o coração está sob estresse, os níveis de circSlc8a1 aumentam e atuam como uma esponja, absorvendo o miR-133a. Como o miR-133a normalmente ajuda a prevenir a morte celular e a cicatrização, absorvê-lo deixa o coração vulnerável. Os pesquisadores queriam ver se dois tipos diferentes de exercício — corrida moderada e constante e corridas intensas de curta duração — poderiam reverter esse processo em ratos cujos corações foram envelhecidos por meio de um tratamento químico.

Para criar um modelo de envelhecimento acelerado, os cientistas injetaram em ratos machos uma substância chamada D-galactose todos os dias durante oito semanas. Este produto químico é conhecido por induzir estresse oxidativo e mimetizar as mudanças biológicas observadas em um coração envelhecido. Os ratos foram divididos em vários grupos: alguns receberam apenas o produto químico de envelhecimento, outros receberam o produto químico enquanto também realizavam treinamento de resistência de intensidade moderada, e outros receberam o produto químico enquanto realizavam treinamento intervalado de alta intensidade. Um grupo de controle não recebeu nem o produto químico nem o exercício. Os protocolos de exercício foram cuidadosamente desenhados para durar oito semanas, com o grupo moderado correndo em um ritmo constante e o grupo de alta intensidade alternando entre sprints rápidos e períodos de recuperação mais lentos. Após as oito semanas, os pesquisadores examinaram o tecido cardíaco para ver como os interruptores moleculares e a saúde das células cardíacas haviam mudado.

Os resultados mostraram uma ligação clara entre o exercício e a saúde molecular do coração. Nos ratos que receberam o produto químico de envelhecimento, mas não praticaram exercícios, os níveis do RNA circular, circSlc8a1, estavam significativamente altos. Embora os níveis de miR-133a tenham mostrado uma queda leve e não significativa neste grupo em comparação aos controles, a história mudou dramaticamente com o exercício. Nos ratos que se exercitaram, independentemente de terem feito treinamento de intensidade moderada ou alta, os níveis do RNA circular prejudicial foram reduzidos e os níveis do protetor miR-133a aumentaram significativamente. Essa mudança no equilíbrio molecular não foi apenas uma mudança menor; representou uma restauração significativa da expressão de miR-133a, contrapondo os efeitos do produto químico de envelhecimento.

As consequências físicas dessa mudança molecular foram igualmente importantes. Os pesquisadores mediram proteínas específicas associadas à fibrose, que é o endurecimento e a cicatrização do tecido cardíaco, e à apoptose, que é a morte programada das células. Nos ratos envelhecidos que não se exercitaram, essas proteínas prejudiciais eram abundantes. Em contraste, os ratos que se exercitaram mostraram níveis muito menores desses marcadores de danos. O exercício pareceu impedir que o tecido cardíaco se tornasse excessivamente rígido e evitou que células cardíacas saudáveis morressem em grande número. O estudo sugere que o exercício não apenas melhorou a função do coração diretamente, mas o fez corrigindo a regulação genética subjacente que havia saído dos trilhos devido ao envelhecimento.

Embora o estudo forneça evidências fortes sobre como o exercício influencia essas vias moleculares específicas em ratos, os pesquisadores tomam o cuidado de notar que essas descobertas são específicas para o seu modelo animal. O processo de envelhecimento em ratos não é idêntico ao de humanos, e mais pesquisas são necessárias para confirmar se os mesmos mecanismos moleculares se aplicam às pessoas. No entanto, as descobertas oferecem um vislumbre convincente da biologia do exercício. Elas sugerem que o simples ato de mover o corpo pode desencadear uma cascata de eventos moleculares que contraponham o desgaste do envelhecimento, desligando os sinais de cicatrização e morte celular enquanto ligam os sinais de proteção e reparo. Este trabalho apoia a ideia de que o exercício é uma ferramenta potente para manter a saúde do coração, agindo profundamente dentro da célula para preservar a estrutura e a função do órgão.