Efeitos da restrição calórica e do exercício físico sobre o mecanismo de agregação proteica no músculo esquelético

• Processo: 19/22512-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 15 de fevereiro de 2021
• Vigência (Término): 14 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia do Esforço
• Pesquisador responsável: Eduardo Rochete Ropelle
• Beneficiário: Barbara Moreira Crisol
• Supervisor: Johan Auwerx
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Local de pesquisa: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça
• Vinculado à bolsa: 18/04192-5 - Avaliação da Parilação e do Desequilíbrio Mitonuclear e da UPRmt na Musculatura Esquelética de Camundongos em Overtraining., BP.DR
• Assunto(s): Composição corporal Envelhecimento Exercício físico Sarcopenia Sistema musculoesquelético
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aging | calorie restriction | Physical exercise | Protein aggregration | Sarcopenia | skeletal muscle | Biologia Molecular do Exercício e da Nutrição

Resumo

O processo de envelhecimento é caracterizado por uma perda progressiva da integridade fisiológica, levando ao comprometimento da função, reduzindo a capacidade física e mental, aumentando o risco de doença e vulnerabilidade à morte. Alterações na composição corporal podem influenciar a longevidade, uma vez que há um aumento na massa gorda e diminuição da massa muscular durante o processo de envelhecimento. A perda progressiva de massa e função muscular é denominada sarcopenia, um problema relacionado à idade, influenciado pelo estilo de vida e fatores genéticos. Durante o envelhecimento, a perda e/ou redução de atividade de diferentes tipos celulares pode resultar em alterações nos mecanismos de dobragem, redobragem ou degradação adequada de proteínas, levando à agregação proteica, intra ou extracelular. Os agregados proteicos são características de várias doenças, como doença de Alzheimer (AD) e Parkinson no sistema nervoso, esteato-hepatite alcoólica no fígado e até no músculo esquelético como miopatia. Até o momento, não há terapias causais disponíveis e a progressão da doença leva à incapacidade grave e à morte prematura. Dados preliminares (não publicados) do Laboratório de Fisiologia de Sistemas Integrativos (LISP) observaram que camundongos idosos apresentam agregados amiloides no músculo esquelético, principalmente quando expostos dieta rica em gordura, sugerindo que doenças musculares proteotóxicas podem ser consequência da amiloidose durante o envelhecimento e podem ser influenciadas por fatores ambientais. O mecanismo de resposta ao estresse mitocondrial (MSR) aumenta a longevidade quando ativado, impede a agregação de amiloide em modelo experimental da doença de Alzheimer (AD). O mecanismo MSR envolve a ativação da resposta a proteínas malformadas na mitocôndria (UPRmt) e da mitofagia. Enquanto isso, a restrição calórica (CR) e o exercício físico são estratégias importantes para aumentar a longevidade e melhorar a saúde, ativando a proteína quinase ativada por AMP (AMPK) e as sirtuínas (SIRTs) e aumentam os níveis de NAD+, que desempenham um papel positivo durante a extensão do tempo de vida e do envelhecimento saudável. Além disso, o exercício físico é responsável pela manutenção da massa muscular e é o tratamento primário da sarcopenia. Como a restrição calórica e o exercício podem aumentar os níveis de NAD+ e ativação das SIRTs, envolvidos na ativação da MSR, o que parece ser um mecanismo importante para prevenir a agregação amiloide durante a doença de Alzheimer, sugerimos que a restrição calórica e o exercício possam melhorar a disfunção mitocondrial durante o envelhecimento ou em casos de miopatia, diminuindo a agregação amiloide e preservando a função da musculatura esquelética. (AU)