Pesquisadores do Departamento de Medicina da Faculdade de Medicina Clínica da Faculdade de Medicina Li Ka Shing da Universidade de Hong Kong (Faculdade de Medicina HKU) descobriram um processo biológico que pode explicar como a atividade física ajuda a manter ossos fortes. A descoberta poderá levar a novos tratamentos para a osteoporose e perda óssea, especialmente em pessoas que não conseguem praticar exercício.
A equipe descobriu que uma proteína específica atua como um “sensor de movimento” dentro do corpo, permitindo que os ossos respondam ao movimento corporal. Esta perspetiva abre a possibilidade de desenvolver medicamentos que possam replicar os benefícios do exercício, trazendo uma nova esperança aos idosos, aos pacientes acamados e às pessoas com doenças crónicas que correm maior risco de fraturas. Resultados de pesquisa publicados em revista Transdução de sinal e terapia direcionada.
“A osteoporose e a perda óssea relacionada à idade afetam milhões de pessoas em todo o mundo, muitas vezes fazendo com que pacientes idosos e acamados sejam propensos a fraturas e perda de independência”, disse o Professor Tsui Oi-min, Diretor do Laboratório Estatal de Biotecnologia Médica, Faculdade de Medicina, Universidade de Hong Kong, e Professor Catedrático do Departamento de Medicina, Escola de Medicina Clínica, Faculdade de Medicina, Universidade de Hong Kong, que liderou o estudo. “Os tratamentos atuais dependem fortemente da atividade física, e muitos pacientes não conseguem ser fisicamente ativos. Precisamos entender como nossos ossos ficam mais fortes quando nos movemos ou nos exercitamos antes de podermos encontrar uma maneira de replicar os benefícios do exercício em nível molecular. Este estudo é um passo fundamental para alcançar esse objetivo.”
Por que a perda óssea piora à medida que envelhecemos
As fraturas causadas pela osteoporose são um problema de saúde global generalizado. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, cerca de um terço das mulheres e um quinto dos homens com mais de 50 anos sofrerão fraturas devido a ossos enfraquecidos. Em Hong Kong, à medida que a população envelhece, o impacto da osteoporose é particularmente significativo, com 45% das mulheres e 13% dos homens com 65 anos ou mais a sofrerem de osteoporose. Estas fracturas resultam frequentemente em dor prolongada, mobilidade reduzida e perda de independência, ao mesmo tempo que colocam uma pressão significativa sobre o sistema de saúde.
À medida que as pessoas envelhecem, os ossos perdem naturalmente densidade e tornam-se mais porosos. Existem células-tronco mesenquimais na medula óssea que podem se transformar em tecido ósseo ou células adiposas. Essas células respondem fortemente a forças físicas, como movimento e pressão. Com o tempo, porém, o envelhecimento altera esse equilíbrio, fazendo com que mais células-tronco se transformem em células de gordura em vez de ossos.
Quando a gordura se acumula na medula óssea, ela exclui o tecido ósseo saudável. Este processo enfraquece ainda mais o osso e cria um ciclo de deterioração que é difícil de reverter com os tratamentos existentes.
Piezo1 atua como um sensor de movimento esquelético
Através de experiências utilizando modelos de ratos e células estaminais humanas, os investigadores descobriram uma proteína chamada Piezo1 que fica na superfície das células estaminais mesenquimais da medula óssea. Esta proteína atua como um mecanossensor, detectando as forças físicas geradas durante o movimento e o exercício.
Quando o Piezo1 é ativado pela atividade física em camundongos, ele limita o acúmulo de gordura na medula óssea e promove a formação de novos ossos. Quando a proteína está ausente, ocorre o oposto. As células-tronco têm maior probabilidade de se transformar em células de gordura, acelerando a perda óssea. A falta de Piezo1 também desencadeia a liberação de sinais inflamatórios (Ccl2 e lipocalina-2), que estimulam ainda mais as células-tronco a produzirem gordura e interferem no crescimento ósseo. A pesquisa mostra que o bloqueio desses sinais pode ajudar a restaurar condições ósseas mais saudáveis.
Exercício simulado para pessoas imóveis
“Basicamente deciframos como o corpo converte o movimento em ossos mais fortes”, disse o professor Xu Aimin. “Identificamos o sensor de movimento molecular Piezo1 e as vias de sinalização que ele controla. Isso nos dá um alvo claro para intervenção. Ao ativar a via Piezo1, podemos imitar os benefícios do exercício, enganando efetivamente o corpo, fazendo-o pensar que está se movendo, mesmo na ausência de exercício.”
Dr. Baile Wang, professor assistente de pesquisa no departamento e co-líder do estudo, enfatizou a importância das descobertas para as populações vulneráveis. “Esta descoberta é de particular interesse para adultos mais velhos e pacientes que não conseguem fazer exercício devido a fragilidade, lesões ou doenças crónicas. As nossas descobertas abrem a porta ao desenvolvimento de ‘miméticos do exercício’ – medicamentos que activam quimicamente a via Piezo1 para ajudar a manter a massa óssea e apoiar a independência.”
O professor Eric Honoré, líder da equipe do Instituto de Farmacologia Molecular e Celular do CNRS e co-líder do estudo, destacou as implicações potenciais mais amplas. “Isso fornece uma estratégia promissora além da fisioterapia tradicional. No futuro, poderemos ser capazes de proporcionar os benefícios biológicos do exercício através de tratamentos direcionados, retardando assim a perda óssea em populações vulneráveis, como pacientes ambulatoriais ou pacientes com mobilidade limitada, e reduzindo substancialmente o risco de fraturas”.
Rumo a um novo tratamento para a osteoporose
A equipe de pesquisa está agora focada em traduzir essas descobertas em aplicações clínicas. Seu objetivo é desenvolver novos tratamentos para preservar a resistência óssea e melhorar a qualidade de vida de idosos e pacientes ambulatoriais.
A pesquisa colaborativa é co-liderada pelo Professor Xu Aimin, Rosie TT Young Professor, Professora Catedrática e Diretora de Endocrinologia e Metabolismo, e Dr. Wang Baile, Professor Assistente de Pesquisa, Departamento de Medicina, Faculdade de Medicina, HKU. O projeto também convidou o professor Eric Honoré, professor visitante do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS), da Universidade Francesa da Côte d’Azur (UniCA), do Instituto de Farmacologia Molecular e Celular do Instituto Nacional Francês de Saúde e Pesquisa Médica (Inserm) e do Departamento de Farmacologia e Farmácia da Faculdade de Medicina, HKU.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Programa de Áreas de Excelência do Conselho de Bolsas de Pesquisa e pelo Fundo Geral de Pesquisa; o Fundo de Investigação Médica e de Saúde dos Serviços de Saúde do Governo da Região Administrativa Especial de Hong Kong da República Popular da China; o Programa Nacional Chave de Pesquisa e Desenvolvimento; a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China; o Programa de Ciência da Fronteira Humana; o Instituto Nacional de Pesquisa Francês; a Fundação Francesa; a Fundação de Pesquisa Médica; e o Fundo de Desenvolvimento da Ciência e Tecnologia de Macau.
