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Diferentes tipos de exercício estimulam a formação de diferentes tipos de fibras musculares, ou as células que compõem seus músculos. As fibras musculares de contração lenta suportam atividades de resistência, como corrida de longa distância, enquanto as fibras de contração rápida são necessárias para movimentos curtos e poderosos, como os envolvidos no levantamento de peso pesado. Agora, pesquisadores no Japão lançaram uma nova luz sobre uma família de proteínas envolvidas no desenvolvimento desses tipos de fibras musculares.
Em um novo estudo publicado na Relatórios de Célulaspesquisadores da Universidade de Tsukuba elucidaram o papel de um grupo de proteínas conhecidas como a grande família de fatores de transcrição Maf na especificação de fibras musculares de contração rápida.
O exercício aeróbico estimula as fibras musculares a se adaptarem a uma identidade “lenta”, enquanto a inatividade prolongada – como a experimentada pelos astronautas na Estação Espacial Internacional – estimula as fibras musculares a se adaptarem a uma identidade “rápida”. Anteriormente, a equipe de pesquisa da Universidade de Tsukuba descobriu que a expressão da grande família Maf é afetada por diferentes cargas gravitacionais. Essas descobertas levaram os pesquisadores a investigar mais o papel da grande família Maf no desenvolvimento de tipos de fibras musculares.
“Descobrimos que os animais submetidos a um modelo de microgravidade expressaram níveis significativamente mais altos de grandes Mafs em seus músculos esqueléticos”, diz o autor sênior do estudo, professor Satoru Takahashi. “Isso parecia indicar que os grandes Mafs são induzidos em músculos que experimentam uma transição de fibra muscular lenta para rápida”.
Os pesquisadores projetaram um modelo de camundongo no qual três membros da família Maf, Mafa, Mafb e Maf, foram inativados nos músculos esqueléticos. Esses camundongos “triple knockout” (TKO) exibiram uma redução significativa na massa muscular de contração rápida em comparação com camundongos de controle, enquanto a massa muscular de contração lenta parecia ser comparável em camundongos TKO e controle. Além disso, os camundongos TKO não tinham um subtipo específico de fibra de contração rápida, conhecida como tipo IIb, nos músculos de contração rápida.
“Os camundongos TKO tinham uma força de preensão média significativamente menor, mas podiam correr mais em uma esteira do que os camundongos de controle, o que implica que a conversão de fibras musculares mais rápida para lenta ocorreu na ausência de grande expressão de Maf”, disse o principal autor do estudo. Professor Ryo Fujita. “Além disso, a superexpressão das grandes Mafs nos músculos das pernas de camundongos levou a um aumento significativo nas miofibras tipo IIb.”
Este estudo é o primeiro a identificar as grandes proteínas Maf como reguladores específicos da formação de fibras musculares de contração rápida tipo IIb. Essa descoberta pode fornecer uma nova visão sobre como ocorre a transição rápida para lenta das fibras musculares durante o envelhecimento em mamíferos e também revelar alvos potenciais para o desenvolvimento de terapias para o tratamento de distúrbios musculares envolvendo fibras musculares de contração rápida.
Este trabalho foi apoiado pelo Grant-in-Aid for the Japan Aerospace Exploration Agency (14YPTK-005512), Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Area from MEXT (18H04965), Japan Science and Technology Agency (JPMJPF2017), Iniciativa líder do MEXT para excelentes jovens pesquisadores e Ph.D. Programa em Humanics (Programa de Doutorado em Educação Inovadora e Inteligente, líder mundial).
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