18 de novembro de 2011
Cientistas da Salk e seus colaboradores encontram um novo caminho para o tratamento da degeneração muscular em pessoas que não podem se exercitar
Cientistas da Salk e seus colaboradores encontram um novo caminho para o tratamento da degeneração muscular em pessoas que não podem se exercitar
LA JOLLA, CA—Uma equipe internacional de cientistas criou ratos e vermes superfortes e de alta resistência, suprimindo um inibidor natural do crescimento muscular, sugerindo que tratamentos para degeneração muscular relacionada à idade ou genética estão ao alcance.
O projeto foi uma colaboração entre pesquisadores do Salk Institute for Biological Studies e duas instituições suíças, Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) e o Universidade de Lausanne.
Os cientistas descobriram que um pequeno inibidor pode ser responsável por determinar a força de nossos músculos. Ao agir em um regulador do genoma (NCoR1), eles foram capazes de modular a atividade de certos genes, criando uma linhagem de camundongos poderosos cujos músculos eram duas vezes mais fortes que os de camundongos normais.
Esta imagem mostra tecido muscular dramaticamente aprimorado em um camundongo de alto desempenho, que possui maior número de mitocôndrias (marrom), as fábricas de energia das células. Por meio da engenharia genética, o camundongo desenvolveu músculos mais fortes do que o normal, mesmo estando inativo. Na imagem, um vaso sanguíneo (visto em corte transversal) é vermelho e as fibras musculares são azuis.
Imagens: Cortesia do Salk Institute for Biological Studies
“Agora existem maneiras de desenvolver medicamentos para pessoas que não conseguem se exercitar devido à obesidade ou outras complicações de saúde, como diabetes, imobilidade e fragilidade”, diz Ronald M. Evans, um professor da Salk's Laboratório de Expressão Gênica, que liderou a equipe Salk. “Agora podemos projetar redes de genes específicos no músculo para dar os benefícios do exercício a camundongos sedentários”.
Johan Auwerx, o principal autor da EPFL, diz que moléculas como NCoR1 são freios moleculares que diminuem a atividade dos genes. Liberar o freio por mutação ou com produtos químicos pode reativar os circuitos genéticos para fornecer mais energia ao músculo e aumentar sua atividade.
Em um artigo publicado na semana passada na revista Célula, os pesquisadores do Salk e seus colaboradores relataram os resultados de experimentos feitos em paralelo com camundongos e nematóides. Ao manipular geneticamente os descendentes dessas espécies, os pesquisadores conseguiram suprimir o NCoR1, que normalmente atua inibindo o acúmulo de tecidos musculares.
Na ausência do inibidor, o tecido muscular se desenvolveu de forma muito mais eficaz. Os camundongos com a mutação tornaram-se verdadeiros maratonistas, capazes de correr mais rápido e por mais tempo antes de mostrar qualquer sinal de fadiga. Na verdade, eles conseguiram percorrer quase o dobro da distância percorrida por ratos que não receberam o tratamento. Eles também exibiram melhor tolerância ao frio.
Ao contrário de experimentos anteriores focados em “aceleradores genéticos”, este trabalho mostra que suprimir um inibidor é uma nova maneira de construir músculos. O exame ao microscópio confirmou que as fibras musculares dos camundongos modificados são mais densas, os músculos são mais maciços e as células do tecido contêm maior número de mitocôndrias - organelas celulares que fornecem energia aos músculos.
Resultados semelhantes também foram observados em vermes nematóides, permitindo que os cientistas concluíssem que seus resultados poderiam ser aplicáveis a uma grande variedade de criaturas vivas.
Os cientistas ainda não detectaram nenhum efeito colateral prejudicial associado à eliminação do receptor NCoR1 dos tecidos muscular e adiposo. Embora os experimentos envolvam manipulações genéticas, os pesquisadores já estão investigando potenciais moléculas de drogas que poderiam ser usadas para reduzir a eficácia do receptor.
Os pesquisadores dizem que seus resultados são um marco em nossa compreensão de certos mecanismos fundamentais dos organismos vivos, em particular o papel pouco estudado dos corepressores – moléculas que inibem a expressão de genes. Além disso, eles dão uma ideia de possíveis aplicações terapêuticas de longo prazo.
“Isso poderia ser usado para combater a fraqueza muscular em idosos, que leva a quedas e contribui para internações”, diz Auwerx. “Além disso, pensamos que isso poderia ser usado como base para o desenvolvimento de um tratamento para a distrofia muscular genética”.
Ele acrescentou que, se esses resultados forem confirmados em humanos, não há dúvida de que atrairão o interesse de atletas e especialistas médicos.
Sobre o Salk Institute for Biological Studies:
O Salk Institute for Biological Studies é uma das mais proeminentes instituições de pesquisa básica do mundo, onde professores de renome internacional investigam questões fundamentais das ciências da vida em um ambiente único, colaborativo e criativo. Com foco na descoberta e na orientação de futuras gerações de pesquisadores, os cientistas da Salk fazem contribuições inovadoras para nossa compreensão do câncer, envelhecimento, Alzheimer, diabetes e doenças infecciosas, estudando neurociência, genética, biologia celular e vegetal e disciplinas relacionadas.
As realizações do corpo docente foram reconhecidas com inúmeras honras, incluindo Prêmios Nobel e associações na Academia Nacional de Ciências. Fundado em 1960 pelo pioneiro da vacina contra a poliomielite Jonas Salk, MD, o Instituto é uma organização independente sem fins lucrativos e um marco arquitetônico.
Para mais informações:
Célula
Autores: Hiroyasu Yamamoto; Evan G Williams; Laurent Mouchiroud; Carlos Canto; Ventilador Weiwei; Michael Downes; Christophe Héligon; Grant D Barish; Béatrice Desvergne; Ronald M. Evans; Kristina Schoonjans; Johan Auwerx
NCoR1 é um modulador fisiológico conservado de massa muscular e função oxidativa
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