Pesquisadores do Departamento de Medicina da Escola de Medicina Clínica, Faculdade de Medicina LKS, Universidade de Hong Kong (HKUMed) descobriram um processo biológico que explica como a atividade física contribui para a preservação da saúde óssea. Essa descoberta pode resultar em novos tratamentos para a osteoporose e a perda óssea, especialmente para pessoas que não conseguem se exercitar.
A equipe identificou que uma proteína específica atua como um “sensor de exercício” interno do corpo, permitindo que os ossos tenham uma resposta a movimentos físicos. Essa descoberta abre a possibilidade de desenvolver medicamentos que reproduzam os benefícios do exercício, trazendo novas esperanças para idosos, pacientes acamados e indivíduos com doenças crônicas que estão em maior risco de fraturas. Os achados foram publicados na revista Signal Transduction and Targeted Therapy.
“A osteoporose e a perda óssea relacionada à idade afetam milhões em todo o mundo, muitas vezes deixando pacientes idosos e acamados vulneráveis a fraturas e à perda de independência”, afirmou o Professor Xu Aimin, Diretor do Laboratório Chave de Biotecnologia Farmacêutica e Professor Titular no Departamento de Medicina da Escola de Medicina Clínica, HKUMed, que liderou o estudo. “Os tratamentos atuais dependem fortemente da atividade física, que muitos pacientes simplesmente não podem realizar. Precisamos entender como nossos ossos se fortalecem quando nos movimentamos ou nos exercitamos antes de encontrarmos uma maneira de replicar os benefícios do exercício em nível molecular. Este estudo é um passo crucial nessa direção.”
Por Que a Perda Óssea Aumenta com a Idade
Fraturas ósseas causadas pela osteoporose são um problema de saúde global generalizado. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, cerca de uma em cada três mulheres e um em cada cinco homens com mais de 50 anos sofrerão uma fratura devido ao enfraquecimento dos ossos. Em Hong Kong, o impacto é particularmente significativo à medida que a população envelhece, com a osteoporose afetando 45% das mulheres e 13% dos homens com 65 anos ou mais. Essas fraturas frequentemente resultam em dor crônica, diminuição da mobilidade e perda de independência, além de representar uma grande pressão sobre os sistemas de saúde.
À medida que as pessoas envelhecem, os ossos naturalmente perdem densidade e se tornam mais porosos. No interior da medula óssea existem células-tronco mesenquimatosas, que podem se desenvolver em tecido ósseo ou células de gordura. Essas células respondem fortemente às forças físicas, como movimento e pressão. No entanto, com o passar do tempo, o envelhecimento altera esse equilíbrio, fazendo com que mais dessas células-tronco se transformem em células de gordura em vez de tecido ósseo.
Quando a gordura se acumula na medula óssea, ela invade o tecido ósseo saudável. Esse processo enfraquece ainda mais os ossos e cria um ciclo de deterioração que é difícil de reverter com as terapias atuais.
Piezo1 Funciona como o Sensor de Exercício dos Ossos
Através de experimentos com modelos de camundongos e células-tronco humanas, os pesquisadores identificaram uma proteína chamada Piezo1 localizada na superfície das células-tronco mesenquimatosas na medula óssea. Essa proteína atua como um sensor mecânico, detectando as forças físicas geradas durante o movimento e o exercício.
Quando Piezo1 é ativada pela atividade física em camundongos, restringe o acúmulo de gordura na medula óssea e estimula a formação de novo tecido ósseo. Quando a proteína está ausente, ocorre o oposto. As células-tronco têm maior probabilidade de se tornarem células de gordura, acelerando a perda óssea. A ausência de Piezo1 também ativa o lançamento de sinais inflamatórios (Ccl2 e lipocalina-2), que empurram ainda mais as células-tronco em direção à produção de gordura e prejudicam o crescimento ósseo. Bloquear esses sinais mostrou ajudar a restaurar condições ósseas mais saudáveis.
Imitando o Exercício para Aqueles que Não Podem Se Mover
“Em essência, deciframos como o corpo converte o movimento em ossos mais fortes”, disse o Professor Xu Aimin. “Identificamos o sensor molecular de exercício, Piezo1, e as vias de sinalização que ele controla. Isso nos dá um alvo claro para intervenção. Ao ativar a via de Piezo1, podemos mimetizar os benefícios do exercício, efetivamente enganando o corpo a pensar que está se exercitando, mesmo na ausência de movimento.”
O Dr. Wang Baile, Professor Assistente de Pesquisa no mesmo departamento e co-líder do estudo, enfatizou a importância das descobertas para populações vulneráveis. “Essa descoberta é especialmente significativa para indivíduos mais velhos e pacientes que não podem se exercitar devido a fragilidade, lesão ou doença crônica. Nossos achados abrem as portas para o desenvolvimento de ‘miméticos de exercício’ — medicamentos que ativam quimicamente a via de Piezo1 para ajudar a manter a massa óssea e apoiar a independência.”
O Professor Eric Honoré, Líder da Equipe no Instituto de Farmacologia Molecular e Celular do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França, e co-líder da pesquisa, destacou o potencial impacto mais amplo. “Isso oferece uma estratégia promissora além da terapia física tradicional. No futuro, poderíamos potencialmente fornecer os benefícios biológicos do exercício através de tratamentos direcionados, retardando assim a perda óssea em grupos vulneráveis como pacientes acamados ou aqueles com mobilidade limitada, e reduzindo substancialmente seu risco de fraturas.”
Rumo a Novos Tratamentos para Osteoporose
A equipe de pesquisa agora está concentrada em traduzir essas descobertas em aplicações clínicas. O objetivo é desenvolver novas terapias que preservem a força óssea e melhorem a qualidade de vida de indivíduos mais velhos e aqueles confinados à cama.
O estudo colaborativo foi co-liderado pelo Professor Xu Aimin, Professor Rosie T T Young de Endocrinologia e Metabolismo, Professor Titular e Diretor, e pelo Dr. Wang Baile, Professor Assistente de Pesquisa do Laboratório Chave de Biotecnologia Farmacêutica, Departamento de Medicina, HKUMed. O projeto também contou com a participação do Professor Eric Honoré do Instituto de Farmacologia Molecular e Celular, Centro Nacional de Pesquisa Científica da França (CNRS), Universidade Cote d’Azur (UniCA) e do Instituto Nacional Francês de Saúde e Pesquisa Médica (Inserm), que também é Professor Visitante no Departamento de Farmacologia e Farmácia, HKUMed.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Esquema de Áreas de Excelência e pelo Fundo Geral de Pesquisa do Conselho de Pesquisas; pelo Fundo de Saúde e Pesquisa Médica sob o Bureau da Saúde, Governo da Região Administrativa Especial de Hong Kong da República Popular da China; pelo Programa Nacional de P&D da China; pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China; pelo Programa de Ciências do Horizonte Humano; pela Agência Nacional de Pesquisa Francesa; Fundação de França; Fundação para Pesquisa Médica; e pelo Fundo de Desenvolvimento Científico e Tecnológico de Macau.
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