Efeito do exercício físico sobre o perfil de metilação global de DNA em diferentes contextos: estresse agudo e envelhecimento - RODRIGUES JUNIOR, Gelson Marcos (2020)
Introdução: As adaptações ao exercício físico, além de benéficas, são fisiológicas e também moleculares, particularmente no que diz respeito aos mecanismos epigenéticos, capazes de controlar a atividade e a expressão gênica das células, sem que a sequência do DNA seja modificada. São os principais mecanismos a metilação de DNA e as modificações de histonas. Estudos sugerem associação entre níveis de funcionalidade e o perfil de metilação global de DNA, porém os achados são inconclusivos. Objetivos: Esta tese de doutorado foi desenvolvida com o intuito de verificar associação entre o perfil epigenético com o desempenho físico-funcional em modelos experimentais e em idosos. Métodos: Três estudos foram realizados, sendo dois artigos originais e uma revisão de literatura. No primeiro estudo, ratos Wistar foram submetidos ao protocolo validado de estresse aos 75 dias pós-natal. Parte deles foi submetida à natação por quatro semanas e ao protocolo de estresse aos 75 dias pós-natal. Subsequentemente os animais foram sacrificados para a obtenção de amostras do hipocampo, córtex, hipotálamo e substância cinzenta periaquedutal (PAG). O perfil de metilação global do DNA foi obtido por ELISA. A expressão dos genes Dnmt1 e Bdnf foi avaliada por PCR. O segundo estudo sumarizou dados em literatura que mostram o efeito do exercício físico, ou de níveis de desempenho físico, sobre perfil de metilação global de DNA nas mais diversas células e tecidos, e em condições clínicas. O último estudo buscou associar perfil de metilação global de DNA com desempenho físico-funcional em uma população de 126 idosos fisicamente independentes. Foram realizados testes de força de membros superiores e inferiores, equilíbrio, agilidade, flexibilidade, e capacidade funcional de exercício. As amostras de DNA foram obtidas de leucócitos e o perfil de metilação global de DNA foi avaliado por ELISA. Resultados: No primeiro estudo, o estresse induziu hipometilação global de DNA no hipocampo, córtex e PAG de animais sedentários e aumento da expressão de Bdnf na PAG. Não houve mudanças no perfil de metilação global de DNA nos animais exercitados, porém há associação com a expressão anormal de Dnmt1 e Bdnf no córtex, hipotálamo e PAG. O segundo estudo apresentou os trabalhos realizados evidenciando o perfil de metilação global de DNA em diferentes tipos de exercício físico. No terceiro estudo, foi constatada associação entre perfil de metilação global de DNA e capacidade funcional de exercício, em que os indivíduos com baixo desempenho apresentaram maiores valores de metilação global de DNA (p=0,031 IC 95%=0,365-7,537), porém essa associação não pôde ser constatada em outros testes físico-funcionais. Conclusões: Todos os trabalhos apresentaram conclusões que mostram a participação da metilação global de DNA em adaptações moleculares ao exercício físico. Em modelos experimentais, o exercício físico tem potencial de modular alterações na metilação global de DNA e na expressão gênica de ratos estressados. Ao buscar na literatura, foram observadas variações divergentes na metilação global de DNA em várias células corporais, que podem ser atribuídas a fatores como tipo, intensidade e frequência do exercício físico. Em uma população de idosos fisicamente independentes, ocorre associação da capacidade funcional de exercício com o perfil de metilação global de DNA, porém pela dinamicidade dos mecanismos epigenéticos e o possível envolvimento de polimorfismos genéticos, metilação de áreas promotoras e expressão gênica nas variações ambientais, outros estudos se fazem necessários.