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A perda de uma enzima, a PHD3, promove capacidade aumentada para exercícios de resistência, publicado no Cell Metabolism

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Açúcares e gorduras são os principais combustíveis que abastecem todas as células1, tecidos e órgãos. Para a maioria das células1, o açúcar2 é a fonte de energia de escolha, mas quando os nutrientes são escassos, como durante a fome ou o esforço extremo, as células1 passam a quebrar as gorduras.

Sabe-se que alterações rápidas no metabolismo3 celular permitem que os tecidos mantenham a homeostase durante as mudanças na disponibilidade de energia. Mas os mecanismos de como as células1 reconfiguram seu metabolismo3 em resposta às mudanças na disponibilidade de recursos ainda não são totalmente compreendidos. Agora novas pesquisas revelam uma consequência surpreendente quando um desses mecanismos é desativado: uma capacidade aumentada para exercícios de resistência.

Saiba mais sobre "Metabolismo3" e "Carboidratos: como agem no organismo".

Em um estudo publicado na edição de 4 de agosto da Cell Metabolism, pesquisadores da Harvard Medical School identificaram um papel crítico da enzima4 prolil hidroxilase 3 (PHD3) em detectar a disponibilidade de nutrientes e regular a capacidade das células musculares5 de quebrar as gorduras. Quando os nutrientes são abundantes, a PHD3 atua como um freio que inibe o metabolismo3 desnecessário da gordura6. Este freio é liberado quando o combustível está baixo e mais energia é necessária, como durante o exercício.

Surpreendentemente, o bloqueio da produção de PHD3 em camundongos leva a melhorias dramáticas em certas medidas de aptidão, mostrou a pesquisa. Comparados com seus irmãos de ninhada normais, os camundongos sem a enzima4 PHD3 correram 40% mais tempo e 50% mais longe em esteiras e tinham VO2 máximo, um marcador de resistência aeróbica que mede o consumo máximo de oxigênio durante o exercício.

O regulador metabólico central acetil-CoA carboxilase 2 (ACC2) é fortemente fosforilado durante o estresse energético celular pela proteína quinase ativada por AMP (AMPK) para aliviar sua supressão da oxidação de gordura6. Embora o ACC2 também possa ser hidroxilado pela prolil hidroxilase 3 (PHD3), a consequência fisiológica7 disso é pouco compreendida.

Nesse novo estudo, descobriu-se que a fosforilação e a hidroxilação de ACC2 ocorrem de forma inversa. A hidroxilação de ACC2 ocorre em condições de alta energia e reprime a oxidação dos ácidos graxos. Camundongos sem PHD3 demonstram perda de hidroxilação de ACC2 no coração8 e músculo esquelético9 e apresentam elevada oxidação de ácidos graxos.

A perda de PHD3 específica para todo o corpo ou músculo esquelético9 aumenta a capacidade de exercício durante um desafio de exercício de resistência.

Em suma, esses dados identificam uma ligação inesperada entre AMPK e PHD3, e um papel para a PHD3 na capacidade de resistência ao exercício agudo10 e no metabolismo3 do músculo esquelético9.

As descobertas lançam luz sobre um mecanismo chave de como as células1 metabolizam os combustíveis e oferecem pistas para uma melhor compreensão da função muscular e aptidão física, disseram os autores.

Leia sobre "Atividade física", "Exercícios aeróbicos" e "Queima de gordura abdominal11".

 

Fontes:
Cell Metabolism, publicação em 4 de agosto de 2020.
Harvard Medical School, notícia publicada em 13 de agosto de 2020.

 

NEWS.MED.BR, 2020. A perda de uma enzima, a PHD3, promove capacidade aumentada para exercícios de resistência, publicado no Cell Metabolism. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1376633/a-perda-de-uma-enzima-a-phd3-promove-capacidade-aumentada-para-exercicios-de-resistencia-publicado-no-cell-metabolism.htm>. Acesso em: 4 dez. 2020.

Complementos

1 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
2 Açúcar: 1. Classe de carboidratos com sabor adocicado, incluindo glicose, frutose e sacarose. 2. Termo usado para se referir à glicemia sangüínea.
3 Metabolismo: É o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. São essas reações que permitem a uma célula ou um sistema transformar os alimentos em energia, que será ultilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, cresçam e movimentem-se. O metabolismo divide-se em duas etapas: catabolismo e anabolismo.
4 Enzima: Proteína produzida pelo organismo que gera uma reação química. Por exemplo, as enzimas produzidas pelo intestino que ajudam no processo digestivo.
5 Células Musculares: Células contráteis maduras, geralmente conhecidas como miócitos, que formam um dos três tipos de músculo. Os três tipos de músculo são esquelético (FIBRAS MUSCULARES), cardíaco (MIÓCITOS CARDÍACOS) e liso (MIÓCITOS DE MÚSCULO LISO). Provêm de células musculares embrionárias (precursoras) denominadas MIOBLASTOS.
6 Gordura: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Os alimentos que fornecem gordura são: manteiga, margarina, óleos, nozes, carnes vermelhas, peixes, frango e alguns derivados do leite. O excesso de calorias é estocado no organismo na forma de gordura, fornecendo uma reserva de energia ao organismo.
7 Fisiológica: Relativo à fisiologia. A fisiologia é estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
8 Coração: Órgão muscular, oco, que mantém a circulação sangüínea.
9 Músculo Esquelético: Subtipo de músculo estriado fixado por TENDÕES ao ESQUELETO. Os músculos esqueléticos são inervados e seu movimento pode ser conscientemente controlado. Também são chamados de músculos voluntários.
10 Agudo: Descreve algo que acontece repentinamente e por curto período de tempo. O oposto de crônico.
11 Gordura Abdominal: Tecido gorduroso da região do ABDOME. Dela fazem parte as GORDURAS SUBCUTÂNEAS ABDOMINAL e a INTRA-ABDOMINAL
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