Os medicamentos modernos para perda de peso revolucionaram o tratamento da obesidade, ajudando muitas pessoas a perder quantidades significativas de peso. Mas estes medicamentos têm muitas vezes uma desvantagem importante: também podem reduzir a massa muscular. Agora, os pesquisadores descobriram um mecanismo biológico que poderá um dia ajudar a resolver esse problema, bem como aumentar a capacidade do corpo de queimar gordura.
Cientistas do Instituto Weizmann de Ciência identificaram uma proteína chamada MTCH2, apelidada de “Mitch”, que parece desempenhar um papel importante na forma como as células gerenciam energia e armazenam gordura. Num estudo recente publicado em Revista EMBOa equipe descobriu que desligar essa proteína nas células humanas aumentou a taxa de queima de gordura e carboidratos e reduziu a formação de novas células de gordura.
As descobertas baseiam-se em pesquisas anteriores em ratos que produziram resultados surpreendentes. Os animais cujos músculos não tinham Mitch tornaram-se mais aptos fisicamente, desenvolveram maior resistência e foram notavelmente resistentes à obesidade.
Uma descoberta surpreendente em ratos
Há alguns anos, o professor Athan Gross e seus colegas fizeram uma observação inesperada enquanto estudavam Mitch. Quando os pesquisadores suprimiram a produção de proteínas no tecido muscular dos ratos, os animais apresentaram grandes melhorias na composição corporal.
Os ratos não só evitaram a obesidade, mas também desenvolveram mais fibras musculares. Essas fibras consomem grandes quantidades de oxigênio e estão associadas ao aumento da resistência e ao desempenho atlético. Os animais tiveram melhor desempenho nos testes de esforço físico e também melhoraram a função cardíaca.
A descoberta levantou uma questão importante. Como a desativação de uma proteína pode simultaneamente proteger contra a obesidade e aumentar a resistência física?
Para responder a esta questão, os investigadores voltaram a sua atenção para as mitocôndrias, pequenas estruturas dentro das células que são frequentemente descritas como as suas potências. As mitocôndrias produzem a energia que as células precisam para funcionar e desempenham um papel central no metabolismo, o conjunto de processos químicos que convertem os alimentos em energia utilizável.
Como as mitocôndrias afetam a queima de gordura
A forma e a organização das mitocôndrias podem revelar muito sobre como as células produzem energia.
Às vezes, as mitocôndrias se fundem em grandes redes interconectadas que produzem energia de forma eficiente. Em outras situações, permanecem divididos em unidades individuais menores e menos eficientes. Quando a produção de energia se torna menos eficiente, as células compensam consumindo mais combustível, incluindo gorduras, carboidratos e proteínas.
Através de anos de pesquisa, a equipe de Gross no Departamento de Imunologia e Biologia Regenerativa de Weizmann descobriu que Mitch ajuda a controlar esse processo regulando a fusão mitocondrial. Esta descoberta ofereceu uma possível explicação para os resultados incomuns observados nos ratos.
O próximo passo foi determinar se o mesmo mecanismo funcionava nas células humanas.
O que acontece quando Mitch é removido?
O novo estudo, liderado pela estudante de doutorado Sabita Churasiya, utilizou técnicas de engenharia genética para eliminar a proteína Mitch das células humanas.
Os resultados foram dramáticos.
Sem Mitch, a rede mitocondrial normal desintegrou-se em unidades separadas. A produção de energia tornou-se menos eficiente, deixando as células no que os investigadores descrevem como um estado permanente de défice energético.
À primeira vista, isso pode parecer prejudicial. Porém, se o objetivo é aumentar o gasto energético e diminuir o armazenamento de gordura, esse tipo de ineficiência pode, na verdade, funcionar a favor do organismo. As células que lutam para produzir energia devem consumir mais combustível para atender às suas necessidades.
“Depois de remover o Mitch, estudamos a cada poucas horas o efeito em mais de 100 substâncias envolvidas no metabolismo das células humanas”, explica Churasia. “Observámos um aumento na respiração celular, o processo no qual uma célula produz energia a partir de nutrientes como hidratos de carbono e gorduras com a ajuda do oxigénio. Isto explica o aumento da resistência muscular em experiências anteriores com ratos.”
As células humanas começam a consumir mais gordura
À medida que as células modificadas exigiam mais energia, aumentavam o consumo das fontes de combustível disponíveis.
Os pesquisadores observaram uma maior quebra de gorduras, carboidratos e aminoácidos. Eles também descobriram mudanças significativas na forma como as células geram energia.
As células normais são geralmente mais dependentes de carboidratos e proteínas. As células sem Mitch, no entanto, eram muito mais dependentes da gordura como principal fonte de combustível.
“Descobrimos que a remoção do Mitch resultou em uma queda significativa na gordura da membrana”, explica Gross. “Ao mesmo tempo, vimos um aumento na quantidade de substâncias gordurosas utilizadas para a produção de energia e percebemos que a gordura estava sendo decomposta da membrana para ser usada como combustível. Em outras palavras, mostramos que Mitch determina o destino da gordura nas células humanas.”
As descobertas sugerem que o Mitch atua como um regulador importante que ajuda a decidir se a gordura é armazenada ou queimada.
Bloqueando a formação de novas células de gordura
Os pesquisadores descobriram outro efeito importante da remoção de Mitch.
Estudos anteriores mostraram que mulheres obesas tendem a ter níveis elevados de proteínas. Esta observação levou a equipe a investigar se Mitch também poderia influenciar a criação de novas células adiposas.
As células de gordura se originam de células progenitoras conhecidas como células progenitoras. Sob as condições certas, estas células imaturas armazenam gordura e tornam-se células maduras que armazenam gordura num processo chamado diferenciação.
Quando os investigadores removeram Mitch das células progenitoras, esta transformação tornou-se muito mais complicada.
“Quando removemos o Mitch das células progenitoras, descobrimos que o ambiente criado nessas células não era propício à síntese de novas gorduras”, explica Gross. “A diminuição da capacidade de sintetizar membranas impede que as células cresçam, se desenvolvam e cheguem ao ponto onde a diferenciação é possível. O processo de armazenamento de gordura requer uma grande quantidade de energia disponível, mas as células sem Mitch apresentam um déficit energético.
Em outras palavras, as células sem Mitch não apenas queimavam mais gordura, mas eram menos capazes de produzir novas células para armazenar gordura.
Uma direção potencialmente nova para a pesquisa sobre obesidade
Embora o trabalho tenha sido realizado em células e ainda esteja longe de se tornar um tratamento, os resultados revelam uma poderosa via biológica que afeta tanto o uso de energia quanto o armazenamento de gordura.
Ao aumentar a queima de gordura e ao mesmo tempo limitar a formação de novas células de gordura, focar em Mitch poderia eventualmente fornecer aos pesquisadores uma nova estratégia para combater a obesidade. A descoberta também pode ajudar a resolver um dos problemas mais persistentes associados aos métodos modernos de perda de peso: manter músculos saudáveis e ao mesmo tempo reduzir o excesso de gordura.
Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciência, da Universidade da Pensilvânia e da Universidade do Texas em San Antonio participaram do estudo.
O professor Athan Gross detém a cátedra Marketa & Frederick Alexander. Sua pesquisa também é apoiada por Amnon Shoham.
