Pesquisadores do Departamento de Medicina da Escola de Medicina Clínica, Faculdade de Medicina LKS, Universidade de Hong Kong (HKUMed) descobriram um processo biológico que elucida como a atividade física contribui para a manutenção de ossos saudáveis. Essa descoberta pode abrir caminho para novos tratamentos contra a osteoporose e a perda óssea, especialmente para pessoas que não podem se exercitar.
A equipe encontrou uma proteína específica que atua como um “sensor interno de exercício” do corpo, permitindo que os ossos reagam ao movimento físico. Essa compreensão abre novas possibilidades para o desenvolvimento de medicamentos que imitem os benefícios do exercício, oferecendo esperança adicional para adultos mais velhos, pacientes acamados e indivíduos com doenças crônicas que enfrentam um risco elevado de fraturas. Os resultados foram publicados na revista 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 perda de independência,” afirmou o Professor Xu Aimin, Diretor do Laboratório Estadual de Biotecnologia Farmacêutica e Professor Cátedra no Departamento de Medicina da Escola de Medicina Clínica, 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 fortalecem quando nos movemos ou nos 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 Agrava com a Idade
As fraturas ósseas causadas pela osteoporose são um problema de saúde global amplamente difundido. Segundo a Organização Mundial da Saúde, cerca de uma em cada três mulheres e um em cada cinco homens acima de 50 anos sofrerão fraturas devido ao enfraquecimento dos ossos. Em Hong Kong, o impacto é especialmente significativo devido ao envelhecimento da população, com a osteoporose afetando 45% das mulheres e 13% dos homens com 65 anos ou mais. Essas fraturas muitas vezes resultam em dor persistente, mobilidade reduzida e perda de independência, enquanto colocam uma pressão significativa nos sistemas de saúde.
Com o avanço da idade, 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 adiposas. Essas células reagem fortemente a forças físicas, como movimento e pressão. No entanto, com o tempo, o envelhecimento altera esse equilíbrio, fazendo com que mais destas células-tronco se transformem em células adiposas em vez de tecido ósseo.
Quando a gordura se acumula na medula óssea, ela suprime o tecido ósseo saudável. Esse processo fragiliza ainda mais os ossos e cria um ciclo de deterioração que é difícil de reverter com as terapias atuais.
Piezo1 como o Sensor de Exercício dos Ossos
Através de experimentos utilizando 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 através da atividade física em camundongos, ele limita o acúmulo de gordura na medula óssea e promove a formação de novo osso. Quando a proteína está ausente, ocorre o oposto. As células-tronco têm maior probabilidade de se tornarem células adiposas, 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 Quem Não Pode se Mover
“Nós essencialmente deciframos como o corpo converte o movimento em ossos mais fortes,” comentou o Professor Xu Aimin. “Identificamos o sensor molecular de exercício, Piezo1, e as vias de sinalização que ele controla. Isso nos dá um alvo claro para intervenções. Ao ativar a via Piezo1, podemos imitar os benefícios do exercício, basicamente enganando 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, destacou a importância das descobertas para populações vulneráveis. “Essa descoberta é especialmente significativa para indivíduos mais velhos e pacientes que não podem se exercitar devido à fraqueza, lesões ou doenças crônicas. Nossas descobertas 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 impacto potencial mais amplo. “Isso oferece uma estratégia promissora além da terapia física tradicional. No futuro, poderemos 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 para Novos Tratamentos de Osteoporose
A equipe de pesquisa agora está concentrada em traduzir essas descobertas em aplicações clínicas. O objetivo é desenvolver novas terapias que preservem a força óssea e melhorem a qualidade de vida para indivíduos em envelhecimento e aqueles confinados a uma cama.
O estudo colaborativo foi co-liderado pelo Professor Xu Aimin, Professor Rosie T T Young em Endocrinologia e Metabolismo, Professor Cátedra e Diretor, e pelo Dr. Wang Baile, Professor Assistente de Pesquisa, Laboratório Estadual de Biotecnologia Farmacêutica, Departamento de Medicina, HKUMed. O projeto também incluiu 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 o Instituto Nacional Francês de Saúde e Pesquisa Médica (Inserm), que também é Professor Visitante no Departamento de Farmacologia e Farmácia, HKUMed.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Esquema de Áreas de Excelência e pelo Fundo Geral de Pesquisa do Conselho de Subsídios de Pesquisa; pelo Fundo de Pesquisa em Saúde e Medicina sob o Escritório da Saúde, Governo da Região Administrativa Especial de Hong Kong da República Popular da China; pelo Programa Nacional de P&D Chave da China; pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China; pelo Programa de Ciências Humanas à Fronteira; pela Agência Nacional de Pesquisa Francesa; Fundação de França; Fundação para a Pesquisa Médica; e o Fundo de Desenvolvimento Científico e Tecnológico de Macau.
