Influência da aptidão aeróbica na homeostase redox: identificação e implicação biológica da oxidação de resíduos cisteína em proteínas do músculo cardíaco e esquelético

Resumo

A potência aeróbica (VO2máx) é um forte preditor de morbidade e mortalidade em indivíduos saudáveis e com doenças crônicas. Já, melhorias no VO2máx estão relacionadas com a prevenção e tratamento de inúmeras doenças crônicas, como a perda de massa muscular (atrofia), câncer, doença arterial coronariana, dentre outras. No entanto, os mecanismos desta relação ainda não estão esclarecidos. Considerando que estudos clínicos apresentam limitações metodológicas para o estudo dessa relação, animais geneticamente selecionados para apresentar baixa (LCR, low capacity runner) e alta (HCR, high capacity runner) aptidão aeróbica (VO2máx e capacidade de corrida) foram desenvolvidos na Universidade de Michigan pela equipe do Prof. Steve Britton. Observou-se que animais LCR apresentam maior susceptibilidade a fatores de risco cardiovascular e mortalidade precoce associada a um prejuízo no metabolismo aeróbio, que pode estar associado com uma defesa redox ineficaz (equilíbrio oxidativo) levando a um aumento do dano oxidativo nos animais LCR. De fato, o estresse oxidativo é considerado uma característica primária de doenças. Esses estudos forneceram as evidências de que um componente intrínseco do metabolismo oxidativo está ligado com a saúde e a longevidade. Alterações no estado redox celular ou nos níveis de espécies reativas de oxigênio e de nitrogênio (EROs e ERNs, respectivamente) são mais frequentemente detectadas em proteínas com resíduos de cisteína redox-sensíveis, cujo estado oxidativo do grupo tiol exerce controle sobre a atividade das proteínas. Assim, no presente projeto, após a caracterização fenotípica dos animais LCR e HCR, identificaremos, utilizando proteômica redox, as alterações redox nos resíduos de cisteína de proteínas dos músculos cardíaco e esquelético (plantar). Em seguida, analisaremos, por meio de ferramentas de bioinformática, se as alterações na sinalização redox de proteínas dos músculos cardíaco e esquelético poderão estar alteradas também no soro desses animais. Posteriormente, validaremos os alvos encontrados utilizando immunoblotting e ensaios funcionais in vitro. Desta forma, este projeto contribuirá para a identificação de potenciais alvos que nos permitam entender melhor a influência do metabolismo aeróbio sobre a saúde e a longevidade. (AU)