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À medida que os dias ficam mais curtos e mais frios no hemisfério norte, aqueles que optam por se exercitar pela manhã podem ter mais dificuldade para se levantar e correr. Um novo estudo no PNAS identifica uma proteína que, quando falta, torna o exercício no frio muito mais difícil – isto é, pelo menos nas moscas da fruta.
Uma equipe da Escola de Medicina da Universidade de Michigan e da Escola de Medicina da Universidade Estadual de Wayne descobriu a proteína nas moscas, que chamaram de Iditarod em homenagem ao famoso trenó puxado por cães de longa distância no Alasca, enquanto estudava o metabolismo e o efeito do estresse no corpo.
Eles estavam particularmente interessados em um processo fisiológico chamado autofagia, no qual partes danificadas das células são removidas do corpo. Ao rastrear o genoma da mosca, eles encontraram um candidato para regular o procedimento crítico de limpeza.
Eles demonstraram a ligação entre autofagia e Iditarod, ou Idito, ajustando a composição genética de algumas moscas para superativar a autofagia em seus olhos. Moscas com muita autofagia tiveram morte celular massiva, levando à degeneração visível do olho. Inativando Idito gene restaurou a estrutura normal do olho, indicando que Idito gene está envolvido no processo de autofagia.
O próximo passo da equipe foi procurar um gene semelhante, ou homólogo, em humanos.
“Quando questionamos este gene no genoma humano, um gene chamado FNDC5, que é um precursor da proteína irisina, foi o principal alvo”, disse Jun Hee Lee, Ph.D, do Departamento de Fisiologia Molecular e Integrativa da UM.
Pesquisas anteriores demonstraram que a irisina é um hormônio importante envolvido na produção de benefícios musculoesqueléticos e outros benefícios do exercício em mamíferos, além de desempenhar um papel na adaptação ao frio.
O laboratório de Lee já tinha interesse no exercício como uma forma leve de estresse corporal.
“Percebemos que este gene também pode ser importante para o exercício e, se assim for, deveríamos ser capazes de detectar um efeito fisiológico semelhante nas moscas”, disse Lee.
Trabalhando com a equipe do Dr. Robert Wessells da Wayne State University, que desenvolveu uma nova maneira de treinar moscas da fruta, os investigadores usaram uma espécie de escalador de penhascos que aproveita o instinto do inseto de subir para fora de um tubo de ensaio.
Eles descobriram que as moscas criadas para não terem o Idito O gene prejudicou a resistência ao exercício e não apresentou a melhora normalmente observada após o treinamento. Além disso, sabe-se que a irisina em mamíferos regula positivamente os processos termogénicos, o que é crítico para a resistência ao frio. Curiosamente, voa sem Idito também eram incapazes de tolerar o frio.
O que isto nos diz, diz Lee, é que esta família de genes, presente tanto em invertebrados como em mamíferos, parece ter sido conservada ao longo da evolução e desempenha uma função importante.
“Acreditamos que o exercício ajuda a limpar o ambiente celular através da autofagia”, disse Lee. “Quando você se exercita intensamente, há danos aos músculos e algumas mitocôndrias funcionam mal”, disse Lee. “O processo de autofagia é ativado para limpar quaisquer organelas danificadas ou subprodutos tóxicos, e Idito gene parece importante neste processo.”
Lee espera conectar este trabalho ao trabalho anterior sobre exercícios e estresse fisiológico.
Autores adicionais incluem Tyler Cobb, Irene Hwang, Michael Soukar, Sim Namkoong, Uhn-Soo Cho4 e Myungjin Kim.
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