Pesquisadores do Departamento de Medicina da Escola de Medicina Clínica, Faculdade de Medicina LKS, da Universidade de Hong Kong (HKUMed) identificaram um processo biológico que explica como a atividade física ajuda a manter os ossos fortes. A descoberta pode levar a novos tratamentos para a osteoporose e a perda óssea, particularmente para pessoas que não conseguem se exercitar.
A equipe descobriu que uma proteína específica atua como o “sensor de exercício” interno do corpo, permitindo que os ossos respondam ao movimento físico. Esse entendimento abre a possibilidade de desenvolver medicamentos que reproduzam os benefícios do exercício, oferecendo nova esperança para idosos, pacientes acamados e indivíduos com doenças crônicas que enfrentam um risco maior de fraturas. Os achados foram publicados no periódico Signal Transduction and Targeted Therapy.
“A osteoporose e a perda óssea relacionada à idade afetam milhões em todo o mundo, frequentemente deixando pacientes idosos e acamados vulneráveis a fraturas e à perda de independência”, disse o Professor Xu Aimin, Diretor do Laboratório Nacional de Biotecnologia Farmacêutica e Professor Titular do Departamento de Medicina, Escola de Medicina Clínica, da HKUMed, que liderou o estudo. “Os tratamentos atuais dependem fortemente da atividade física, que muitos pacientes simplesmente não conseguem realizar. Precisamos entender como nossos ossos se tornam mais fortes quando nos movemos ou exercitamos antes de encontrarmos uma maneira de replicar os benefícios do exercício em nível molecular. Este estudo é um passo crítico em direção a esse objetivo.”
Por que a Perda Óssea se Torna Mais Severa com a Idade
Fraturas ósseas causadas por osteoporose são um problema de saúde global generalizado. Segundo 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, mobilidade reduzida e perda de independência, além de gerar uma grande pressão sobre os sistemas de saúde.
Com o envelhecimento, os ossos naturalmente perdem densidade e se tornam mais porosos. Dentro da medula óssea existem células-tronco mesenquimatosas, que podem se desenvolver em tecido ósseo ou células de gordura. Essas células reagem fortemente a forças físicas, como movimento e pressão. Com o tempo, no entanto, o envelhecimento altera esse equilíbrio, fazendo com que mais dessas células-tronco se transformem em células de gordura em vez de osso.
Quando a gordura se acumula dentro da medula óssea, ela ocupa espaço do 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 Atua como o Sensor de Exercício do Osso
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. Esta proteína funciona como um sensor mecânico, detectando forças físicas geradas durante o movimento e o exercício.
Quando o Piezo1 é ativado por meio da atividade física em camundongos, isso limita a acumulação de gordura na medula óssea e promove a formação de novo osso. Quando a proteína está ausente, o oposto ocorre. As células-tronco têm mais probabilidade de se tornarem células de gordura, acelerando a perda óssea. A ausência de Piezo1 também desencadeia a liberação de sinais inflamatórios (Ccl2 e lipocalina-2), que empurram ainda mais as células-tronco em direção à produção de gordura e interferem no crescimento ósseo. Bloquear esses sinais demonstrou ajudar a restaurar condições ósseas mais saudáveis.
Imitando o Exercício para Pessoas que Não Podem se Mover
“Deciframos essencialmente como o corpo converte movimento em ossos mais fortes”, disse o Professor Xu Aimin. “Identificamos o sensor de exercício molecular, Piezo1, e as vias de sinalização que ele controla. Isso nos dá um alvo claro para intervenção. Ao ativar a via do Piezo1, podemos imitar os benefícios do exercício, enganando efetivamente o corpo para 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. “Esta descoberta é especialmente significativa para indivíduos mais velhos e pacientes que não podem se exercitar devido à fragilidade, lesão ou doença crônica. Nossos achados abrem a porta para o desenvolvimento de ‘miméticos de exercício’ – medicamentos que ativam quimicamente a via Piezo1 para ajudar a manter a massa óssea e apoiar a independência.”
O Professor Eric Honoré, Líder de Equipe no Instituto de Farmacologia Molecular e Celular, 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.”
Avançando em Direção a Novos Tratamentos para Osteoporose
A equipe de pesquisa agora está focada 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 idosos e aqueles confinados a leitos.
O estudo colaborativo foi co-liderado pelo Professor Xu Aimin, Professor Rosie T T Young em Endocrinologia e Metabolismo, Professor Titular e Diretor, e pelo Dr. Wang Baile, Professor Assistente de Pesquisa, Laboratório Nacional de Biotecnologia Farmacêutica, Departamento de Medicina, HKUMed. O projeto também envolveu o Professor Eric Honoré, do Instituto de Farmacologia Molecular e Celular, Centro Nacional de Pesquisa Científica da França (CNRS), Université Côte d’Azur (UniCA), e do Instituto Nacional de Saúde e Medicina da França (Inserm), que também é Professor Visitante no Departamento de Farmacologia e Farmácia da HKUMed.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Esquema de Áreas de Excelência e pelo Fundo Geral de Pesquisa do Conselho de Pesquisas; pelo Fundo de Pesquisa em Saúde e Medicina sob o Escritório de Saúde, do 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 Ciência da Fronteira Humana; pela Agência Nacional de Pesquisa da França; pela Fondation de France; pela Fondation pour la Recherche Médicale; e pelo Fundo de Desenvolvimento de Ciência e Tecnologia de Macau.
