Exercício físico atua na regulação genética para proteger coração infartado
Resultados fornecem evidências inéditas do envolvimento dos circRNAs como chaves reguladoras na resposta do coração ao exercício aeróbico após o infarto
Uma pesquisa inédita da Escola de Educação Física e Esporte (EEFE) da USP descobriu que o treinamento físico aeróbico age diretamente na regulação genética do coração para ajudar em sua recuperação após um infarto. O estudo identificou que a prática de exercícios modifica o comportamento dos RNAs circulares, demonstrando seus efeitos no nível molecular — ou seja, dentro das células do coração.
Os RNAs circulares (conhecidos como circRNAs) são um tipo especial de material genético: diferente dos RNAs comuns, que possuem um formato linear de fita, os circRNAs fecham-se em um anel. Esse formato circular traz alta estabilidade, fazendo com que durem mais tempo no organismo, além da capacidade de modificar a expressão de outros genes, funcionando como verdadeiros “interruptores” celulares.
A descoberta traz novas respostas para o combate às doenças cardiovasculares, que permanecem como as principais causas de morte no mundo. Entre elas, o infarto do miocárdio — popularmente conhecido como ataque cardíaco — destaca-se tanto pela gravidade imediata quanto pelas sequelas que se estendem muito além do atendimento de emergência. Apesar dos avanços médicos atuais, a ciência ainda enfrentava lacunas para compreender como o coração tenta se recuperar após a lesão e quais gatilhos biológicos poderiam ser estimulados para uma reparação mais eficiente.
Embora caminhadas e corridas sejam recomendadas há décadas no tratamento pós-infarto, os seus efeitos dentro das células cardíacas ainda não são completamente compreendidos. “Nós mostramos que o treinamento físico aeróbio muda a expressão de alguns RNAs circulares após o infarto e isso melhora a função do coração, reduz a hipertrofia cardíaca [o aumento prejudicial do tamanho do órgão] e a fibrose [a formação de cicatrizes rígidas que endurecem o músculo] e ainda ativa algumas vias cardioprotetoras. Ou seja, o exercício físico não atua somente no músculo esquelético, mas também diretamente na regulação dos genes do coração, e entender isso pode abrir portas para novas terapias baseadas no RNA”, explica a pesquisadora Noemy Pinto Pereira, que desenvolveu a investigação durante seu doutorado na USP sob orientação da professora Edilamar Menezes de Oliveira.
Efeitos do exercício no coração
A pesquisa utilizou um modelo experimental com ratos da linhagem Wistar submetidos à indução de infarto do miocárdio e, posteriormente, a um protocolo estruturado de treinamento aeróbico. Antes de iniciar as análises moleculares, o estudo verificou os efeitos clássicos do treinamento físico aeróbico, como a diminuição da frequência cardíaca de repouso e o aumento da capacidade oxidativa, que é a habilidade dos músculos de usar o oxigênio para gerar energia.
Com os animais já divididos entre grupos saudáveis e infartados, treinados e sedentários, o estudo passou a investigar as alterações estruturais e funcionais no coração. Técnicas como a ecocardiografia (o chamado ultrassom do coração) e análises histológicas (exames dos tecidos ao microscópio) permitiram observar mudanças no tamanho das câmaras cardíacas, na espessura das paredes e na presença de fibrose, características fundamentais para entender como o coração reage à lesão.
Em seguida, foi realizado um sequenciamento abrangente de RNAs para mapear a expressão de circRNAs, microRNAs e mRNAs nas regiões remota (área saudável do coração) e de borda do infarto (zona de transição colada à lesão). Essa abordagem permitiu identificar moléculas que sofrem alterações, tanto pela lesão quanto pela prática de exercício, fornecendo uma visão ampla das redes de regulação envolvidas no remodelamento cardíaco — o processo de transformação na forma e na função do órgão após um trauma.
Com esses resultados, a pesquisadora selecionou RNAs circulares com potencial de atuar como reguladores importantes — especialmente aqueles capazes de interagir com microRNAs relacionados à fibrose, à hipertrofia e à apoptose (processo de morte celular programada). Para ampliar a compreensão funcional dessas moléculas, foram conduzidos ensaios em células cardíacas e em modelos animais que receberam vetores virais do tipo AAV9. Esses vetores são vírus modificados em laboratório, totalmente inofensivos, usados como veículos para superexpressar circRNAs específicos. Essa etapa permitiu avaliar se a modulação direcionada dessas moléculas poderia reproduzir ou complementar os efeitos benéficos observados com o treinamento aeróbico.
O estudo utilizou técnicas de imagem, análises histológicas e sequenciamento de RNAs – Foto: Dalila Dalprat/Pexels
Recuperação cardíaca
Os resultados revelaram que o infarto provoca alterações significativas no perfil de circRNAs no coração, mas que o treinamento aeróbico é capaz de reverter ou modular parte dessas mudanças. Alguns desses RNAs apresentaram um padrão de comportamento mais semelhante ao de corações saudáveis após o exercício, indicando um possível papel nos efeitos protetores da atividade física.
O treinamento aeróbico também demonstrou reduzir marcadores de fibrose e atenuar sinais de hipertrofia patológica, enquanto preservava a função ventricular (capacidade de bombeamento de sangue do coração). Essas melhorias estruturais e funcionais reforçam que as alterações moleculares observadas têm impacto direto sobre a saúde do tecido cardíaco. Os resultados mostram que os benefícios já conhecidos do exercício envolvem mecanismos muito mais específicos e sofisticados do que se imaginava.
Nos ensaios celulares, a superprodução dos circRNAs selecionados reduziu a morte celular e regulou genes associados ao remodelamento, sugerindo caminhos promissores para investigações futuras. Nos modelos animais, o uso dos vetores virais mostrou efeitos compatíveis com uma resposta protetora, ainda que variáveis dependendo da molécula estudada.
“Entender esses mecanismos é essencial para transformar o exercício em uma estratégia cada vez mais precisa, tanto na prevenção quanto no tratamento da doença” – Noemy Pinto Pereira
A pesquisa reconhece limitações, como a necessidade de avaliar essas moléculas em estágios mais avançados do remodelamento cardíaco, explorar interações com proteínas reguladoras e expandir os testes para modelos ainda mais próximos aos da fisiologia humana. Apesar disso, o trabalho oferece uma base sólida para estudos que buscam desenvolver terapias inovadoras inspiradas nos efeitos benéficos do exercício.
Com esses achados, o estudo contribui para ampliar a compreensão sobre como o treinamento aeróbico influencia o coração após um evento isquêmico, e destaca o potencial dos RNAs circulares como novos alvos para medicamentos. As descobertas fortalecem a ponte entre a ciência básica de laboratório e as aplicações clínicas futuras que possam melhorar a recuperação de pacientes que sofreram infarto.
A tese de doutorado intitulada Papel do treinamento físico e RNAs circulares como efeito terapêutico no infarto do miocárdio estará disponível em breve na Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP.
Matéria: Guilherme Ike | Jornal da USP.