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Em um novo estudo com camundongos obesos, pesquisadores da Johns Hopkins Medicine dizem ter acrescentado evidências de que proteínas de canal especializadas são possíveis alvos terapêuticos para a apneia do sono e distúrbios respiratórios anormalmente lentos semelhantes em pessoas obesas.
A proteína, um canal de cátions conhecido como TRPM7, é encontrada nos corpos carotídeos, minúsculos órgãos sensoriais no pescoço que detectam alterações de oxigênio e dióxido de carbono, e certos hormônios, como a leptina, na corrente sanguínea. As proteínas TRPM7 ajudam a transportar e regular o fluxo de moléculas carregadas positivamente dentro e fora das células dos corpos carotídeos.
A nova pesquisa, realizada no Johns Hopkins Medicine Polotsky Research Lab e liderada pela pós-doutoranda Lenise Kim, Ph.D., baseia-se em descobertas anteriores do laboratório que mostram que o TRPM7 contribuiu para o desenvolvimento da pressão alta em camundongos.
Os experimentos mais recentes, descritos em um relatório publicado pela primeira vez em 10 de outubro em A revista de fisiologiarevelou que o TRPM7 desempenha um papel na supressão da respiração em camundongos obesos com sintomas de distúrbios respiratórios do sono.
A respiração desordenada do sono é caracterizada pela respiração que para e começa durante o sono e estima-se que afete até 45% dos americanos obesos. Não tratada, a condição pode piorar a progressão da doença cardíaca e diabetes, causar fadiga significativa, bem como a morte por má oxigenação. Mudanças no estilo de vida, como perda de peso e uso noturno de dispositivos de pressão positiva contínua nas vias aéreas, ou CPAP, podem aliviar a apneia do sono, mas o tratamento com CPAP geralmente é mal tolerado pelos pacientes.
“O CPAP realmente funciona para a maioria dos pacientes, o fato é que a maioria dos pacientes não adere a esse tratamento”, afirma Kim. “Então, sabendo que o TRPM7 contribuiu para a pressão alta e distúrbios respiratórios do sono, nos perguntamos se bloquear ou eliminar esse canal poderia oferecer um novo alvo de tratamento”.
Usando RNA silenciador, os pesquisadores nocautearam o gene responsável pela produção da proteína do canal TRPM7, reduzindo o número de canais TRPM7 nos corpos carotídeos de camundongos obesos. Os ratos então foram submetidos a um estudo do sono, durante o qual os pesquisadores observaram seus padrões de respiração e níveis de oxigênio no sangue.
Em camundongos obesos com TRPM7 bloqueado, os pesquisadores notaram grandes diferenças em suas taxas de ventilação minuto, ou a quantidade de ar inalado e exalado pelos pulmões por minuto. Os camundongos obesos apresentaram um aumento de 14% em sua ventilação minuto, 0,83 mililitros de ar por minuto (mL/min/g) durante o sono. Os pesquisadores dizem que esses dados são uma melhora significativa na ventilação quando comparados aos camundongos obesos que tinham TRPM7, cuja média de ventilação minuto foi de 0,73 mL/min/g. Esses achados indicam que a capacidade ventilatória nesses camundongos foi melhorada enquanto dormiam, combatendo efetivamente a diminuição dos padrões respiratórios da apneia do sono.
Notavelmente, os pesquisadores descobriram que, apesar do aumento da ventilação em camundongos obesos sem TRPM7, seus níveis de oxigênio no sangue não aumentaram. Para essa descoberta, os pesquisadores expuseram os camundongos a ambientes hipóxicos – ou com pouco oxigênio – e depois monitoraram seus padrões respiratórios. Embora a ventilação minuto dos camundongos tenha aumentado em 20%, de 1,5 mL/min/g para 1,8 mL/min/g, seus níveis de oxigênio na corrente sanguínea diminuíram, o que significa que suas inalações adicionais não ajudaram a saturar o corpo com mais oxigênio.
“Isso sugere que os tratamentos projetados para reduzir ou apagar o TRPM7 em corpos carotídeos não seriam viáveis para pessoas que vivem em ambientes com pouco oxigênio, como aqueles em altitudes muito altas, ou para aqueles com condições que já limitam a saturação de oxigênio no sangue, como pulmão doença”, diz Kim.
As descobertas da equipe também ilustram que o hormônio leptina – que é produzido nas células adiposas e é responsável por reduzir o apetite – pode causar um aumento nos canais TRPM7. A leptina já é conhecida por acelerar a produção e aumentar a concentração de TRPM7 nos corpos carotídeos. Em camundongos obesos que possuem mais células de gordura, o aumento da quantidade de leptina pode levar a uma supersaturação de TRPM7. Esses altos níveis do canal de cátions, por sua vez, podem levar às baixas taxas de respiração observadas em camundongos obesos com TRPM7.
“Nós mostramos que o knockdown genético do TRPM7 nos corpos carotídeos reduz a respiração suprimida em distúrbios respiratórios do sono”, diz Vsevolod (Seva) Polotsky, MD, Ph.D., diretor de pesquisa do sono e professor de medicina na Universidade Johns Hopkins Escola de Medicina. “Embora sejam necessárias mais pesquisas, o corpo carotídeo TRPM7 é um alvo terapêutico promissor não apenas para hipertensão na obesidade, mas também para respiração anormal durante o sono associada à obesidade”.
Outros pesquisadores envolvidos nesta pesquisa incluem Mi-Kyung Shin, Huy Pho, Nishitha Hosamane, Frederick Anokye-Danso, Rexford Ahima, James Sham e Luu Pham da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, bem como Wan-Yee Tang da Universidade de Pittsburgh.
Esta pesquisa foi apoiada pela concessão do National Heart, Lung, and Blood Institute NIH R01 HL128970, R01 HL133100 e R01 HL12892, American Academy of Sleep Medicine Foundation 238-BS-20, American Thoracic Society Unrestricted Award, American Heart Association (AHA) Postdoctoral Fellowship Prêmio 828142 e Prêmio de Desenvolvimento de Carreira AHA 19CDA34700025.
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