A osteoporose é uma doença que fragiliza os ossos e afecta dezenas de milhões de pessoas. Agora, poderão estar a surgir novos tratamentos muito necessários, depois de investigadores terem identificado um mecanismo essencial por trás da forma como o exercício torna os ossos mais fortes.
Compreender este processo, até aqui pouco visível, pode permitir que os cientistas o adaptem para combater a fragilidade óssea associada à osteoporose. Embora seja há muito reconhecido que o exercício melhora a saúde dos ossos, faltava esclarecer, em detalhe, como é que isso acontece.
O que faltava explicar sobre o exercício e a osteoporose
Uma equipa liderada por investigadores da University of Hong Kong detectou uma proteína específica que funciona como um “sensor de exercício” nos ossos. Quando é activada, incentiva o crescimento ósseo e, em paralelo, reduz a acumulação de gordura.
“Precisamos de compreender como é que os nossos ossos ficam mais fortes quando nos mexemos ou fazemos exercício antes de conseguirmos encontrar uma forma de replicar os benefícios do exercício ao nível molecular”, afirma Xu Aimin, cientista biomédica da University of Hong Kong. “Este estudo é um passo crítico nesse sentido.”
Piezo1: o “sensor de exercício” molecular nos ossos
O trabalho centrou-se nas células estaminais mesenquimatosas da medula óssea (BMMSCs). No seu estado inicial, estas células podem seguir dois caminhos distintos: transformar-se em células formadoras de osso, os osteoblastos, ou em células de gordura, os adipócitos.
A direcção tomada pelas BMMSCs depende de vários factores, como sinais de crescimento, hormonas, níveis de inflamação e - o ponto central deste estudo - as forças físicas geradas pelo exercício.
Ensaios anteriores com células cultivadas em laboratório já indicavam que as forças mecânicas fazem pender o equilíbrio para a formação de osso e para longe da gordura, mas a equipa quis perceber a razão. Para isso, analisou uma proteína chamada Piezo1, que estudos prévios tinham mostrado ser capaz de produzir sinais biológicos em resposta à pressão e a outras forças, como tensão e stress mecânicos.
Quando a Piezo1 foi removida das células em ratos, os animais passaram a apresentar menor densidade óssea e uma redução na formação de osso. Além disso, o número de adipócitos na medula óssea dos ratos aumentou. Testes adicionais revelaram que os ratos sem Piezo1 também não obtinham os mesmos benefícios de reforço ósseo associados ao exercício.
A equipa identificou ainda as vias exactas de sinalização usadas pela Piezo1, mostrando como a sua ausência conduz a inflamação e ao crescimento de gordura. De forma importante, estas alterações podiam ser revertidas se a Piezo1 fosse activada ou se os seus efeitos a jusante fossem restaurados. Para um eventual desenvolvimento de fármacos que imitem a Piezo1, este conhecimento é fundamental.
“Essencialmente, descodificámos como o corpo converte o movimento em ossos mais fortes”, diz Aimin. “Identificámos o sensor molecular de exercício, a Piezo1, e as vias de sinalização que ela controla.
“Isto dá-nos um alvo claro para intervenção. Ao activar a via Piezo1, conseguimos imitar os benefícios do exercício, enganando o corpo para que pense que está a fazer exercício, mesmo na ausência de movimento.”
Limitações do estudo e cautelas para futuros tratamentos
Com o avanço da idade, os ossos tendem a enfraquecer e o risco de osteoporose aumenta. Para muitas pessoas - incluindo idosos e indivíduos mais frágeis - praticar exercício regularmente é difícil ou mesmo impossível. Uma abordagem terapêutica que imitasse parte dos benefícios biológicos do exercício poderia ajudar a proteger estes grupos contra a perda de massa óssea.
Ainda assim, uma solução deste tipo está longe de se concretizar. Este estudo foi realizado em modelos de ratinho, e não em humanos, e actuar sobre um alvo como a Piezo1 exige grande prudência - esta proteína desempenha múltiplas funções em todo o organismo. Tentar manipular os seus efeitos pode, inclusivamente, provocar mais danos.
Apesar disso, esta investigação - e outras semelhantes - melhora de forma substancial a compreensão de como a osteoporose se desenvolve. Com o número de idosos a continuar a crescer, existe uma necessidade real de encontrar formas de manter a saúde por mais tempo.
“Isto oferece uma estratégia promissora para além da fisioterapia tradicional”, afirma o mecanobiólogo e autor sénior Eric Honoré, do Institute of Molecular and Cellular Pharmacology, em França.
“No futuro, poderemos potencialmente disponibilizar os benefícios biológicos do exercício através de tratamentos direccionados, abrandando assim a perda óssea em grupos vulneráveis, como doentes acamados ou pessoas com mobilidade limitada, e reduzindo substancialmente o risco de fracturas.”
A investigação foi publicada na Signal Transduction and Targeted Therapy.
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