Matériel et méthode

Uma das principais motivações para o estudo da epigenética tem sido o entendimento de como as células expressam seus genomas a fim de adquirir pistas importantes sobre o processo de envelhecimento (NOVIK et al., 2002) e o que ocorre de errado em diversas doenças. No caso do câncer, por exemplo, estudos de miRNAs circulantes indicam mecanismos de interação desses miRNAs com a via da proteína supressora de tumor p53 (RUDDON, 2007). Catalogar as mudanças epigenéticas em tumores pode vir a permitir que médicos acompanhem melhor a doença e escolham terapias adequadas para cada paciente (BRADBURY, 2003). No entanto, muito menos esforços têm sido feitos na direção de estudar a epigenética relacionada com o estado de saúde, a atividade física e o exercício.

Quanto ao desenvolvimento muscular, tem sido bem descrita parte da rede regulatória que envolve a expressão gênica do fator de miogênese 5 (Myf5), da proteína de determinação do mioblasto (MyoD), da proteína paired box 3 (Pax3) e paired box 7 (Pax7) (BUCKINGHAM et al., 2003; BRAUN e GAUTEL, 2011). No entanto, a esta rede é possível acrescentar outras moléculas, especialmente miRNAs, cujo papel tem sido descrito por um número crescente de estudos. Há o consenso que miRNAs podem desempenhar papel importante no desenvolvimento muscular e na resposta do músculo ao estresse (VAN ROOIJ, LIU e OLSON, 2008), uma vez que miRNAs específicos ao músculo esquelético e cardíaco já foram descritos e incluem miR-1, -133 e -206 (MCCARTHY, 2008). Por exemplo, foi mostrado que o miR-206 estimula a miogênese ao regular negativamente uma proteína repressora da MyoD (KIM et al., 2006). Enquanto o miR-1 promove a diferenciação de mioblastos, o miR-133 estimula a proliferação de mioblastos (CHEN et al., 2006). Chen e colaboradores (2006) mostraram que, durante o desenvolvimento, o miR-1 promove a miogênese ao ter como alvo a histona deacetilase 4 (HDAC4, do inglês histone deacetylase

4), uma enzima que reprime a expressão de genes musculares. Por outro lado, o miR-133

aumenta a proliferação de mioblastos ao reprimir o serum response factor (SRF), que é um fator de transcrição importante para a proliferação do músculo durante o desenvolvimento.

No músculo adulto, o aumento de miR-1 e -206 promove a diferenciação de células satélites, enquanto sua diminuição está relacionada a danos musculares, quando a regeneração muscular ocorre ativamente e a Pax7 é um de seus alvos. Esse comportamento é semelhante para o miR-133 (CHEN et al., 2010). Além dos myomiRs canônicos, já foram descritas

alterações nos níveis de outros miRNAs durante a diferenciação e proliferação muscular. Nos primeiros estágios de diferenciação, há um aumento do miR-24 (VAN ROOIJ et al., 2006) e, apesar de seus níveis serem mantidos em músculos cardíacos e esqueléticos adultos, sua função nesses tecidos ainda é desconhecida (GÜLLER e RUSSELL, 2011). Há indícios que o miR-24 também tem papel na função renal (HO et al., 2008). Ao final da diferenciação muscular, o miR-181 também é regulado positivamente e acredita-se que ele atua inibindo a proteína CD44, que tem como alvo a MyoD (YAMAMOTO e KUROIWA, 2003). No músculo adulto, esse miR costuma ser expresso em níveis baixos, a não ser em situações de regeneração muscular (NAGUIBNEVA et al., 2006).

Associando os myomiRs ao exercício, McCarthy e Esser observaram uma diminuição nos níveis de miR-1 e -133a em tecido muscular esquelético após sete dias de exercício resistido, o que sugere um papel na hipertrofia muscular (MCCARTHY e ESSER, 2007). Em humanos submetidos a uma única sessão de exercício resistido, foi verificada uma diminuição do miR-1 também em músculo esquelético (DRUMMOND et al., 2008). Após treinamento crônico de exercício resistido, músculos de humanos apresentaram expressão diferencial de miR-378, -29a e -26a, também indicando um papel na hipertrofia (DAVIDSEN et al., 2010). Em resposta ao exercício aeróbio, níveis de miR-1 e -133a aumentaram em músculo esquelético de indivíduos não treinados imediatamente após uma sessão aguda. No entanto, após 12 semanas de treinamento, os níveis desses miRNAs e do miR-133b e -206 diminuíram (NIELSEN et al., 2010). Camundongos submetidos a uma sessão aguda de exercício aeróbio tiveram a expressão de miR-1, -181 e -107 aumentada (SAFDAR et al., 2009), enquanto o miR-208b e o -499 podem ter papel no tipo de fibra muscular ao regular positivamente a expressão da miosina lenta (VAN ROOIJ et al., 2009).

Há menos estudos sobre a expressão de miRNAs circulantes em resposta ao exercício. Alterações em miRNAs em plasma associados a processos celulares, como inflamação e hipóxia (miR-21 e -146a), foram observadas após 90 dias de prática de exercício em humanos (BAGGISH et al., 2011). Esses dados podem indicar um papel importante de miRNAs na complexa rede de regulação da adaptação ao exercício. Nesse mesmo estudo, os autores indicaram uma possível relação do miR-146a com a VO2máx (BAGGISH et al., 2011). Outro

trabalho teve como objetivo medir os níveis de miR-126, tido como marcador de danos endoteliais, em plasma de indivíduos saudáveis em relação a quatro regimes de exercício. O miR-133 foi usado como marcador de dano muscular. Foi verificado um aumento de ambos

os miRs imediatamente após uma corrida de maratona e um aumento apenas do miR-133 após uma sessão de exercício resistido com carga adicional. Em contrapartida, houve aumento do miR-126 após um teste máximo de exercício e após exercício em bicicleta no limiar anaeróbio sem alteração nos níveis de miR-133 (UHLEMANN et al., 2012). Mais recentemente, em soro de humanos submetidos a uma sessão aguda de exercício aeróbio, foi verificado que apenas o myomiR 486 estava expresso em níveis altos suficientes para ser detectado. Esse apresentou uma diminuição e pode estar relacionado com a VO2máx (AOI et al., 2013).

Apesar dos dados obtidos nas pesquisas citadas, ainda há muitos mecanismos moleculares das alterações causadas pelo exercício a serem elucidados e a epigenética representa um importante potencial na descoberta de mecanismos de estado de saúde e ação de doenças, bem como na concepção de biomarcadores e alvos para novas drogas.

3 OBJETIVOS

Os principais objetivos deste trabalho consistem em (1) investigar o perfil de miRNAs músculo-específicos canônicos no plasma de humanos antes e após uma meia-maratona, (2) investigar o papel dos efeitos crônicos do treinamento aeróbio no perfil de miRNAs no plasma e músculo esquelético, e no perfil de mRNAs no músculo esquelético em modelos de hipertensão animal (SHR).