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Músculos se comunicam com cérebro para regular processo de alimentação

Novo estudo com moscas-de-frutas sugere que substâncias liberadas pelos músculos esqueléticos podem avisar o cérebro quando é hora de comer

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O cérebro é responsável por determinar quando é hora de comer — mas como ele sabe disso? Descobertas de pesquisadores do Hospital de Pesquisa Infantil St. Jude, nos Estados Unidos, fornecem uma nova compreensão de como o cérebro orquestra esse processo. O músculo esquelético, assim como outros tecidos, se comunica com o cérebro para transmitir informações sobre o estado nutricional. Os pesquisadores mostraram que a manipulação desse mecanismo influencia a busca por comida e a alimentação em moscas-das-frutas. O estudo foi publicado em dezembro na revista Genes & Development.

Tecidos como o adiposo, intestinal e hepático sinalizam para o cérebro através de hormônios que regulam o comportamento alimentar. O músculo esquelético representa 40% do corpo humano e possui alta demanda de energia e nutrientes. No entanto, até então os cientistas não sabiam que o músculo esquelético pode se comunicar de maneira semelhante com o cérebro através de fatores de sinalização específicos, chamados miocinas.

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“Até agora, o cérebro era o alvo menos estudado da atividade das miocinas”, diz Fabio Demontis, pesquisador do Departamento de Neurobiologia do Desenvolvimento de St. Jude e autor correspondente do estudo. “Existem muitas miocinas que atuam em outros tecidos, mas seu papel na sinalização para o cérebro não foi explorado até então”.

A chave molecular da comunicação músculo-cérebro

Para entender melhor como o músculo esquelético se comunica com o cérebro em relação ao comportamento alimentar, os pesquisadores analisaram o chamado Dpp da miocina em moscas-das-frutas. Em moscas, o Dpp é o equivalente aos fatores de sinalização BMP2 e BMP4 presentes em humanos.

Os cientistas pensavam anteriormente que o Dpp só transmitia sinais a curtas distâncias. No entanto, os pesquisadores mostraram com marcação fluorescente que o Dpp viaja longas distâncias, dos músculos de voo das moscas até o cérebro. Além disso, os pesquisadores descobriram que a redução dos níveis de Dpp promoveu aumento nos comportamentos de alimentação e de busca de alimento em moscas-das-frutas. Por outro lado, o aumento dos níveis de Dpp reduziu esses comportamentos.

Uma ligação entre o Dpp, a dopamina e a alimentação

Os pesquisadores também descobriram que o Dpp derivado de músculos regula os níveis de tirosina hidroxilase no cérebro, uma enzima essencial para a síntese do neurotransmissor dopamina. Anteriormente, a dopamina já foi associada ao comportamento alimentar, entre várias outras funções.

Os pesquisadores descobriram que a redução dos níveis de Dpp nos músculos levou a níveis mais altos de dopamina no cérebro e aumento da alimentação. Por outro lado, moscas com níveis mais altos de Dpp nos músculos tinham níveis mais baixos de dopamina no cérebro e eram menos propensas a procurar comida. Os pesquisadores também descobriram que a modulação da síntese de dopamina no cérebro é fundamental para a regulação da alimentação feita pelo Dpp derivado dos músculos.

“O Dpp faz mais do que se pensava. Além do comportamento alimentar, a sinalização endócrina do Dpp pode estar regulando várias outras funções sistêmicas e de tecidos, incluindo processos de doenças que envolvem neurônios dopaminérgicos”, diz Demontis. “E como o Dpp possui proteínas comparáveis em humanos, essa descoberta pode ser relevante para entendermos o comportamento alimentar e doenças metabólicas em organismos superiores.”

St. Jude Children’s Research Hospital