Irisina ligada ao exercício pode proteger contra a neurodegeneração

A irisina induzida pelo exercício resgata a plasticidade sináptica e pode proteger a memória.

Um novo estudo realizado por uma equipe internacional de pesquisadores reafirma o potencial neuroprotetor da irisina induzida pelo exercício. Desde que o hormônio irisin foi descoberto pela primeira vez há menos de uma década, tem havido algum debate sobre se a irisina é, de fato, o poderoso mensageiro induzido por exercício que os pesquisadores pioneiros da Harvard Medical School liderada por Bruce Spiegelman inicialmente especularam em 2012. .

Fonte: Sergey Nivens / Shutterstock

O estudo recente do primeiro autor Mychael Lourenco et al., “FNDC5 ligado ao exercício / Irisin resgata plasticidade sináptica e defeitos de memória em modelos de Alzheimer”, acrescenta a um crescente corpo de evidências de que a irisina induzida pelo exercício pode proteger contra a neurodegeneração e melhorar a memória tanto humanos como ratos. Este artigo foi publicado em 7 de janeiro na Nature Medicine .

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Um comentário que acompanha esta edição da Nature Medicine por Xu Chen e Li Gan – que não estavam envolvidos no estudo de Lourenco et al. (2019) – resume o significado desta pesquisa: “Um hormônio ligado ao exercício, FNDC5 / irisina, medeia o benefício do exercício em modelos de doença de Alzheimer aumentando a plasticidade sináptica e a memória”.

O primeiro aspecto notável deste estudo de três vertentes é que a análise post-mortem de amostras de bancos de cérebros humanos revelou que moléculas de irisina entram no hipocampo humano e que os níveis hipocampais de irisina são significativamente reduzidos em indivíduos com doença de Alzheimer (DA). .

A segunda fase deste estudo usou camundongos para investigar se a irisina resgata a plasticidade sináptica e ajuda a preservar a memória em um modelo animal. Notavelmente, os pesquisadores descobriram que, se eles desativaram ou “nocautearam” os efeitos da irisina em camundongos, a função sináptica e a memória enfraqueceram-se. Por outro lado, se eles aumentaram os níveis de irisina, a plasticidade sináptica e a memória melhoraram.

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A terceira parte deste estudo explorou o efeito do exercício aeróbico nos níveis de irisina no cérebro do rato. Para este braço do estudo de três partes, os pesquisadores tiveram uma coorte de camundongos nadando por 60 minutos / cinco dias por semana durante cinco semanas. Em comparação com um grupo de controle que não nadou regularmente, os pesquisadores encontraram evidências claras de produção de íris ligada ao exercício.

Além disso, quando os ratos nadadores foram infundidos com um beta-amilóide (que está implicado na AD), a irisina ligada ao exercício forneceu neuroproteção. Por exemplo, se os pesquisadores administrassem uma droga que bloqueasse a irisina, os benefícios cerebrais da natação se tornariam inexistentes. As substâncias bloqueadoras da íris eliminaram quaisquer melhorias relacionadas ao exercício nos testes de memória.

As descobertas multifacetadas desta pesquisa sugerem que a irisina induzida pelo exercício pode ajudar a prevenir certos tipos de demência em humanos. A próxima fase da pesquisa sobre a irisina em andamento será explorar possíveis fármacos que possam aumentar os níveis de irisina no cérebro sem a necessidade de exercícios.

“Nesse meio tempo, eu certamente encorajaria a todos a se exercitar, a promover a função cerebral e a saúde geral”, disse o co-autor Ottavio Arancio, da Universidade de Columbia, em um comunicado. “Mas isso não é possível para muitas pessoas, especialmente aquelas com doenças relacionadas à idade, como doenças cardíacas, artrite ou demência. Para esses indivíduos, há uma necessidade particular de drogas que podem imitar os efeitos da íris e proteger as sinapses e prevenir o declínio cognitivo ”.

A História Breve (e um tanto Controversa) da Irisina Induzida pelo Exercício

Sete anos atrás, Bruce Spiegelman e seus colegas do Dana-Farber Cancer Institute em Boston relataram pela primeira vez a descoberta de um mensageiro induzido por exercícios que parecia ter incrível potencial para se comunicar com vários tecidos do corpo e do cérebro.

Spiegelman e co-autores relataram essas descobertas em um estudo de janeiro de 2012 (Boström et al., 2012) publicado na revista Nature . Neste artigo, os autores explicam a novidade de sua descoberta: “Aqui mostramos em camundongos que a expressão de PGC1-α no músculo estimula um aumento na expressão de FNDC5, uma proteína de membrana que é clivada e secretada como um hormônio recentemente identificado, a irisina. ”

Spiegelman cunhou o nome “irisin” para esse hormônio recém-descoberto como um grito para Iris, que é uma mensageira dos deuses da mitologia grega e da Ilíada de Homero . No início, Spiegelman tinha o pressentimento de que isolar e nomear a irisina era um primeiro passo importante para avançar nossa compreensão de como o exercício aeróbico desencadeia uma reação em cadeia de benefícios em todo o corpo e no cérebro.

Eu aprendi sobre a capacidade de uma molécula induzida por exercício relativamente desconhecida chamada “irisina” para melhorar a função cognitiva e proteger o cérebro contra a neurodegeneração em camundongos há seis anos.

Em um post de outubro de 2013, “Os cientistas descobrem por que o exercício faz você mais inteligente”, eu relatei mais pesquisas de ponta (Wrann et al., 2013) do laboratório de Spiegelman publicado na revista Cell Metabolism .

Christianne Wrann e co-autores explicaram o significado deste artigo, “O exercício pode melhorar a função cognitiva e tem sido associado ao aumento da expressão do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). No entanto, os mecanismos moleculares subjacentes que impulsionam a elevação desta neurotrofina permanecem desconhecidos. Aqui mostramos que o FNDC5, uma proteína muscular previamente identificada que é induzida no exercício e é clivada e secretada como irisina, também é elevada pelo exercício de resistência no hipocampo de camundongos ”.

Logo depois que este artigo foi publicado, surgiram algumas controvérsias. Outros especialistas questionaram o protocolo e a validade dos métodos de pesquisa de Spiegelman e as descobertas subsequentes de sua equipe. Estes opositores levantaram algumas dúvidas sobre se os níveis de irisina realmente aumentam através do exercício aeróbico.

Em 2015, Spiegelman e sua equipe abordaram essas preocupações em um artigo, “Detecção e quantificação de Irisina Humana Circulante por Espectrometria de Massa Tandem”, que confirmou a existência da irisina ligada ao exercício. Os autores (Jedrychowski et al., 2015) disseram: “Neste trabalho, identificamos e quantificamos a irisina humana no plasma usando espectrometria de massa com peptídeos de controle enriquecidos com isótopos estáveis ​​pesados ​​como padrões internos. Esses dados demonstram inequivocamente que a íris humana existe, circula e é regulada pelo exercício. ”(Veja“ A Irisina do ‘Hormônio do Exercício’ NÃO É um Mito ”.)

Com sorte, o mais recente estudo sobre a irisina de Lourenco et al. (2019) servirá como outra fonte de motivação para pessoas de todas as idades se sentarem menos e se exercitarem mais. Mas, novamente, para aqueles que são incapazes de se exercitar por qualquer motivo, os medicamentos à base de íris podem oferecer uma nova esperança na luta em curso contra a doença de Alzheimer e outras formas de demência em um futuro próximo.

Referências

Mychael V. Lourenço, Rudimar L. Frozza, Guilherme B. de Freitas, Hong Zhang, Grasielle C. Kincheski, Felipe C. Ribeiro, Rafaella A. Gonçalves, Julia R. Clarke, Danielle Beckman, Agnieszka Staniszewski, Hanna Berman, Lorena A Guerra, Letícia Forny-Germano, Shelby Meier, Donna M. Wilcock, Jorge M. de Souza, Soniza Alves-Leão, Vânia F. Prado, Marco AM Prado, José F. Abisambra, Fernanda Tovar-Moll, Paulo Mattos, Ottavio Arancio, Sergio T. Ferreira e Fernanda G. De Felice. “FNDC5 ligado ao exercício / Irisina resgata a plasticidade sináptica e os defeitos de memória nos modelos de Alzheimer.” Nature Medicine (First published: January 7, 2019) DOI: 10.1038 / s41591-018-0275-4

Xu Chen e Li Gan. “Um mensageiro induzido por exercícios estimula a memória na doença de Alzheimer.” Nature Medicine (Primeira publicação: 7 de janeiro de 2019) DOI: 10.1038 / s41591-018-0311-4