Um mapa molecular de todo o corpo explica porque é que o exercício é tão bom para si

O exercício não se limita a aumentar a força muscular, melhorar a saúde cardíaca e reduzir os níveis de açúcar no sangue; também está associado a uma série de outros benefícios para a saúde. Mas como uma corrida regular na esteira, um passeio de bicicleta íngreme ou uma caminhada rápida na hora do almoço podem proporcionar uma gama tão impressionante de benefícios para a saúde?

Estamos mais perto de responder a essa pergunta, graças a um novo e massivo estudo da Escola de Medicina de Stanford. Os pesquisadores realizaram quase 10.000 medições em quase 20 tipos de tecido para observar os efeitos de oito semanas de exercícios de resistência em ratos de laboratório treinados para correr em esteiras do tamanho de roedores.

Suas descobertas destacam os efeitos marcantes do exercício no sistema imunológico, na resposta ao estresse, na produção de energia e no metabolismo. Eles encontraram ligações significativas entre o exercício e moléculas e genes já conhecidos por desempenharem um papel em diversas doenças humanas e no reparo de tecidos.

O estudo é um de uma série de artigos publicados em 1º de maio por membros de uma equipe de pesquisa multidisciplinar projetada para estabelecer as bases para a compreensão — em nível corporal e molecular — de como nossos tecidos e células respondem ao exercício.

“Todos sabemos que o exercício físico é benéfico para nós”, afirma o professor de patologia Stephen Montgomery, PhD. “Mas sabemos pouco sobre os sinais moleculares que ocorrem em todo o corpo quando as pessoas se exercitam, ou como eles podem ser alterados pelo treinamento. Nosso estudo é o primeiro a analisar as mudanças moleculares em escala corporal, desde proteínas a genes, metabólitos, gorduras e produção de energia. É o perfil mais amplo dos efeitos do exercício até o momento e cria um mapa importante de como ele muda o corpo.”

Montgomery, que também é professor de genética e ciência de dados biomédicos, é o autor sênior do artigo publicado na revista Nature.

Uma visão coordenada dos exercícios

Os pesquisadores envolvidos no estudo e em outras publicações simultâneas fazem parte de um grupo nacional chamado Molecular Transducers of Physical Activity Consortium, ou MoTrPAC, organizado pelos Institutos Nacionais de Saúde. A iniciativa foi lançada em 2015 para estudar em detalhes como o exercício melhora a saúde e previne doenças.

A equipe da Stanford Medicine fez a maior parte do trabalho pesado, estudando os efeitos de oito semanas de treinamento de resistência na expressão de genes (transcriptoma), proteínas (proteoma), gorduras (lipidoma), metabólitos (metaboloma), o padrão de marcadores químicos colocados no DNA (epigenoma), o sistema imunológico e muito mais.

Eles realizaram 9.466 testes em múltiplos tecidos de ratos treinados para correr distâncias cada vez maiores e compararam os resultados com os de ratos que estavam preguiçosamente em suas gaiolas. Eles se concentraram nos músculos das pernas, coração, fígado, rins e tecido adiposo branco (o tipo de gordura que se acumula com o ganho de peso); outros tecidos incluíram pulmões, cérebro e tecido adiposo marrom (um tipo de gordura metabolicamente mais ativo que ajuda a queimar calorias).

A combinação de múltiplas análises e tipos de tecido produziu resultados na casa das centenas de milhares para alterações não epigenéticas e mais de 2 milhões de alterações distintas no epigenoma. Esses resultados manterão os cientistas ocupados por muitos anos.

Embora este estudo tenha servido principalmente para criar um banco de dados para análises futuras, alguns resultados interessantes já surgiram. Primeiro, eles observaram que a expressão de 22 genes mudou com o exercício em todos os seis tecidos analisados.

Muitos dos genes estavam envolvidos nas chamadas vias de choque térmico, que estabilizam a estrutura das proteínas quando as células são expostas a estresses, incluindo mudanças de temperatura, infecções ou remodelação de tecidos. Outros genes estavam envolvidos em vias que reduzem a pressão arterial e aumentam a sensibilidade do corpo à insulina, o que reduz os níveis de açúcar no sangue.

Os pesquisadores também notaram que a expressão de vários genes ligados ao diabetes tipo 2, doenças cardíacas, obesidade e doenças renais foi reduzida nos ratos que se exercitaram em comparação aos seus pares sedentários, indicando claramente uma ligação entre sua pesquisa e a saúde humana.

Diferenças de gênero

Por fim, eles encontraram diferenças entre os sexos na forma como vários tecidos de ratos machos e fêmeas responderam ao exercício. Os ratos machos perderam cerca de 5% da gordura corporal após oito semanas de exercício, enquanto as fêmeas não perderam muita gordura. (No entanto, elas mantiveram o percentual inicial de gordura corporal, enquanto as fêmeas sedentárias ganharam 4% a mais de gordura ao longo do estudo.)

Mas a maior diferença estava na expressão gênica nas glândulas suprarrenais dos ratos. Após uma semana, os genes ligados à produção de hormônios esteroides, como adrenalina, e à produção de energia aumentaram nos ratos machos, mas diminuíram nas fêmeas.

Apesar dessas associações iniciais e instigantes, pesquisadores alertam que a ciência do exercício está longe de ser completa. Na verdade, está apenas começando. Mas o futuro parece promissor.

“A longo prazo, é improvável que encontremos uma intervenção mágica que reproduza tudo o que o exercício pode fazer por uma pessoa”, disse Montgomery. “Mas podemos nos aproximar da ideia de exercícios de precisão — recomendações personalizadas com base na genética, gênero, idade ou outras condições médicas de cada pessoa para alcançar respostas benéficas em todo o corpo.”