André Julião | Agência FAPESP – Estudo publicado na revista Science Advances descreveu, pela primeira vez, um circuito neuromuscular que liga a queima de gordura no músculo à ação de uma proteína no cérebro.
Imagens de neurônio (em vermelho) no hipotálamo ventromedial de camundongos em repouso (à esquerda) e depois do exercício (à direita), quando se detecta a presença da proteína IL-6 (em verde) (crédito: Eduardo Ropelle/FCA-Unicamp)
Os resultados, obtidos por pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de São Paulo (USP), ajudam a entender como a prática de exercício físico ajuda na perda de peso e reforçam a importância desse hábito para a saúde.
“O trabalho teve como objetivo estudar a ação de uma proteína chamada interleucina 6 [IL-6], que tem característica inflamatória, mas que em algumas situações, como a de exercício físico, assume funções diferentes. Nesse caso, a queima de gordura no músculo”, explica Eduardo Ropelle, professor da Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA) da Unicamp, em Limeira, que coordenou o estudo apoiado pela FAPESP.
O grupo liderado pelo pesquisador já havia observado que camundongos que tinham a proteína injetada diretamente no cérebro começavam imediatamente um processo de oxidação da gordura no músculo da pata. Essa parte do estudo foi realizada durante o mestrado de Thayana Micheletti, bolsista da FAPESP.
Micheletti realizou parte das análises durante estágio na Universidade de Santiago de Compostela, na Espanha.
Com os resultados, os pesquisadores buscaram entender se havia um circuito que ligasse a produção da IL-6 no hipotálamo, parte do cérebro que comanda várias funções, com a quebra da gordura observada no tecido musculoesquelético.
Essa etapa da pesquisa contou com a colaboração de Carlos Katashima, que atualmente realiza estágio de pós-doutorado no Laboratório de Biologia Molecular do Exercício (LaBMEx) da FCA-Unicamp, coordenado por Ropelle.
Estudos prévios indicavam que uma parte específica do hipotálamo, a porção ventromedial, poderia alterar o metabolismo muscular quando estimulada. Ao detectar a presença do receptor de IL-6 naquela parte do cérebro, pesquisadores brasileiros chegaram, então, à hipótese de que a ação da proteína produzida ali poderia desencadear um circuito neuromuscular, favorecendo a queima de gordura no tecido musculoesquelético.
Para demonstrar a existência do circuito, foram realizados vários experimentos. Em um deles, Katashima e os colegas fizeram um corte no nervo ciático, que liga a coluna vertebral ao músculo da coxa, em apenas uma das patas de camundongos.
Quando a IL-6 foi injetada no cérebro, a queima de gordura ocorreu como esperado na pata íntegra, mas não na que tinha tido sofrido o corte do nervo. “O experimento mostrou, portanto, que a queima de gordura muscular só ocorre graças à ligação nervosa entre o hipotálamo e o músculo”, conta Katashima.
Receptores bloqueados
Restava aos pesquisadores descobrir como era feita essa ligação entre sistema nervoso e muscular. Para isso, administraram nos camundongos drogas que bloqueiam os chamados receptores alfa e beta adrenérgicos, neste caso responsáveis por receber o sinal nervoso para que o músculo possa desempenhar a função determinada pelo cérebro.
Enquanto o bloqueio dos receptores beta não surtiu tanto efeito, o “desligamento” dos receptores alfa adrenérgicos fez com que a oxidação da gordura no músculo fosse bastante reduzida ou nem sequer ocorresse.
Análises computacionais (in silico) apontaram forte correlação entre o gene da IL-6 no hipotálamo e duas subunidades dos receptores alfa no músculo, alfa2A e alfa2C. Os resultados foram validados quando os pesquisadores injetaram IL-6 no cérebro de camundongos que não produzem esses receptores específicos e os animais não apresentaram quebra de gordura no músculo.
“Uma descoberta importante desse estudo foi ter associado esse circuito neuromuscular ao chamado afterburn, que é a queima de gordura que acontece depois que paramos de fazer exercício. Isso já foi dado como secundário, mas, na verdade, pode durar horas e deve ser considerado de fundamental importância no processo de perda de peso”, aponta Ropelle.
“Mostramos que o exercício físico, além de produzir IL-6 no músculo, como já se sabia, também aumenta o conteúdo dessa proteína no hipotálamo. Portanto, os efeitos provavelmente são muito mais duradouros do que apenas durante a atividade em si. Isso mostra mais uma vez a importância do exercício físico numa intervenção contra a obesidade”, encerra Katashima.
O trabalho teve ainda apoio da FAPESP por meio de um Projeto Temático, coordenado por Adelino Sanchez Ramos da Silva.
O artigo Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism pode ser lido em: www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm7355.