Pesquisas analisam efeito neuroprotetor do exercício físico

Melhora da memória e redução de danos causados por isquemia e pelo envelhecimento estão entre os benefícios da atividade física observados em testes com animais
Estudos apontam que, em intensidade moderada, atividades físicas podem reduzir os danos causados por isquemia cerebral, potencializar a expressão gênica e melhorar a memória - Foto: Gustavo Diehl

Exercícios físicos em intensidade moderada podem reduzir os danos causados por isquemia cerebral, potencializar a expressão gênica, melhorar a memória e até aumentar a ativação de enzimas que atuam contra a Doença de Alzheimer.  Essas foram algumas das descobertas de pesquisas que investigam o efeito neuroprotetor de atividades físicas em modelos animais, coordenadas pela professora Ionara Siqueira, do Departamento de Farmacologia do Instituto de Ciências Básicas da Saúde da UFRGS (ICBS).

O termo neuroproteção se refere a mecanismos e estratégias usados para proteger os neurônios contra danos decorrentes de enfermidades que afetam o Sistema Nervoso Central, como doenças neurodegenerativas, derrames ou isquemia cerebral. Esta moléstia consiste na falta de irrigação sanguínea e, consequentemente, de oxigênio no cérebro e pode levar à morte neural em áreas relacionadas ao processamento da memória, como o hipocampo e o estriado. A ideia é prevenir a progressão de doenças e de danos secundários, interrompendo, ou ao menos retardando, a morte ou a disfunção dos neurônios. No caso da isquemia, por exemplo, agentes neuroprotetores podem ser utilizados para limitar suas consequências e evitar danos cerebrais irreversíveis.

Os estudos coordenados pela professora Ionara tiveram início em 2006. O grupo, que reúne também pesquisadores do Departamento de Bioquímica, do Departamento de Fisiologia e do Programa de Pós-graduação em Neurociências, teve como objetivo inicial avaliar o efeito de diferentes protocolos de exercícios na redução das injúrias relacionadas à isquemia. Trinta ratos foram divididos em quatro grupos: um foi submetido a exercícios de intensidade moderada, com 20 minutos por dia durante duas semanas; outro, a treinos de alta intensidade, de 60 minutos por dia; os últimos dois não receberam qualquer treinamento.

Os animais foram sacrificados 16 horas após a última sessão de exercícios e tiveram seus hipocampos dissecados e submetidos à privação de oxigênio e glicose, em uma espécie de mimetização do que seria um cérebro afetado por isquemia. A conclusão a que chegaram é que treinos de intensidade moderada são capazes de reduzir os efeitos da isquemia; as atividades de alta intensidade, entretanto, aumentam o dano cerebral. O excesso de exercícios pode aumentar o estresse oxidativo, devido à formação de radicais livres, e deixar o cérebro mais vulnerável aos efeitos da isquemia.

 

Exercícios e expressão gênica

A partir de então, os pesquisadores passaram a adotar o protocolo padrão de 20 minutos de exercícios para avaliar outros parâmetros relacionados à neuroproteção, como os processos de acetilação e desacetilação de histona. Proteínas encontradas no núcleo das células, as histonas são envoltas pela molécula de DNA, com um papel importante na regulação dos genes. Na acetilação, a estrutura composta por histona e DNA é relaxada e possibilita maiores níveis de transcrição de genes, o que inclui aqueles relacionados à produção de proteínas neuroprotetoras e à ativação do armazenamento de memórias. A desacetilação, por outro lado, torna essa estrutura mais compacta e diminui a expressão gênica.

Os testes com animais apontaram que a atividade física influencia diretamente nesse processo, aumentando a acetilação e diminuindo a desacetilação. “De modo geral, podemos afirmar que o exercício físico desenvolve um ambiente propício para a expressão gênica”, resume Ionara. Os efeitos, entretanto, são transitórios e só são percebidos até uma hora após o fim da atividade.  Segundo a professora, isso acontece como um mecanismo de adaptação do organismo, para evitar produzir mais substâncias que o necessário.

 

Memória e envelhecimento

Outro dado que chama a atenção se refere à influência dos exercícios na memória e na neuroproteção contra o envelhecimento. Há evidências que mostram o papel da neuroinflamação no processo de envelhecimento cerebral, como o aumento dos níveis de citocinas pró-inflamatórias e a diminuição de citocinas anti-inflamatórias. “O problema é que, para combater a inflamação em desenvolvimento, as citocinas pró-inflamatórias matam também o que não devem, como neurônios e células gliais”, explica Ionara.

Testes com ratos de diferentes idades submetidos a treinos diários de 20 minutos de corrida durante duas semanas apontam que o exercício altera de maneira distinta os marcadores neuroinflamatórios de ratos jovens e envelhecidos. A corrida aumentou as citocinas anti-inflamatórias em hipocampos de ratos jovens. Nos mais velhos, as citocinas anti-inflamatórias se mantiveram estáveis, mas as pró-inflamatórias foram reduzidas.

Os mesmos animais foram submetidos a testes de memória. Os mais jovens apresentaram capacidade de memorização melhor que a dos ratos mais velhos. Entretanto, independentemente da idade, os que foram submetidos ao programa de exercícios tiveram desempenho consideravelmente superior ao dos que não receberam qualquer treinamento, demonstrando o efeito positivo da atividade física sobre a memorização. Mas, assim como ocorre com a expressão gênica, o incremento da memória também é transitório e só ocorre até uma hora após a atividade.

Pesquisas também apontam que a atividade física é capaz de aumentar a ativação da enzima alfa-secretase, que, menos ativa durante o envelhecimento, é responsável por produzir fatores protetores contra a Doença de Alzheimer.

 

Testes com humanos e continuidade da pesquisa

Alguns estudos com humanos estão em andamento, como o que investiga o efeito da atividade física em parâmetros oxidativos, inflamatórios e epigenéticos em portadores de diabetes mellitus tipo 2, e outro que pesquisa corredores de longa distância, ambos realizados em parceria com a Escola de Educação Física, Fisioterapia e Dança da UFRGS (Esefid). O grupo também pretende seguir com os estudos, investigando a influência das atividades sobre outras áreas do cérebro e o efeito de diferentes programas de exercícios.

 

Artigos Científicos

SIQUEIRA, I. et al. Treadmill exercise induces age-related changes in aversive memory, neuroinflammatory and epigenetic processes in the rat hippocampus. Neurobiology of Learning and Memory, v. 101, p. 94-102, 2013.

SIQUEIRA, I. et al. Time-dependent effects of treadmill exercise on aversive memory and cyclooxygenase pathway function. Neurobiology of Learning and Memory, v. 98, p. 182-187, 2012.

SIQUEIRA, I. et al. Effect of different exercise protocols on histone acetyltransferases and histone deacetylases activities in rat hippocampus. Neuroscience, v. 192, p. 580-587, 2011.

SIQUEIRA, I. et al. Exercise intensity influences cell injury in rat hippocampal slices exposed to oxygen and glucose deprivation. Brain Research Bulletin, v. 71, p. 155-159, 2006.

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