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Estudo da Duke-NUS: o músculo e as vesículas extracelulares que travam o cancro

Homem sénior a pedalar numa bicicleta estática num laboratório moderno com gráficos de células e moléculas.

O músculo mantém-nos direitos, com mobilidade e força. Agora, há indícios de que também pode ter um papel em manter o cancro sob controlo.

Uma investigação recente da Duke-NUS Medical School atribui ao músculo esquelético uma função inesperada: o músculo saudável liberta pequenos “pacotes” que travam o crescimento de tumores, mas o músculo envelhecido perde grande parte dessa capacidade.

Este trabalho liga um sinal típico do envelhecimento - o enfraquecimento muscular - a um dos maiores riscos que aumentam com a idade.

O músculo é mais do que movimento

Durante muito tempo, o músculo foi encarado sobretudo como uma engrenagem destinada a produzir movimento. Nos últimos anos, essa visão tem mudado rapidamente.

Na prática, o músculo funciona como uma fábrica química muito activa. Emite sinais que chegam ao cérebro, ao fígado, ao tecido adiposo e ao intestino.

Alguns desses sinais parecem interferir com a forma como as células cancerígenas se multiplicam. A equipa da Duke-NUS procurou perceber de que modo isso acontece e como esse sistema de “mensagens” se altera ao longo do tempo.

Pequenas vesículas transportam grandes mensagens

As células comunicam entre si através de vesículas extracelulares, muitas vezes abreviadas como EVs. São minúsculos invólucros, semelhantes a bolhas, com cerca de 100 nanómetros de diâmetro, carregados com moléculas.

Os investigadores verificaram que o músculo jovem liberta muitas destas partículas, enquanto o músculo mais velho produz muito menos.

Recorrendo a moscas-da-fruta e a ratinhos, seguiram o percurso destas vesículas no organismo. As EVs provenientes de músculo jovem alcançaram tecido intestinal e diminuíram a proliferação excessiva de células estaminais que alimenta a displasia associada à idade.

Já as EVs de músculo envelhecido não conseguiram repetir esse efeito. Com o avançar da idade, a mensagem protectora parecia esbater-se.

Um sinal protector que se perde com a idade

A mesma relação foi confirmada em mamíferos. Em laboratório, EVs obtidas de músculo saudável de ratinho reduziram drasticamente a quantidade de células de cancro colorrectal, do pulmão e do ducto biliar.

Pelo contrário, as EVs de músculo lesionado ou envelhecido não tiveram esse impacto. O direccionamento para tecidos específicos foi particularmente evidente: células da próstata e de neuroblastoma nem sequer captaram EVs do músculo.

Em ratinhos vivos, o padrão repetiu-se de forma clara. Quando se bloqueou a libertação de EVs por músculo jovem, os tumores implantados passaram a crescer mais depressa e a atingir maior dimensão.

Ao reintroduzir essas EVs, o efeito negativo foi revertido. Ou seja, o músculo comportava-se como um verdadeiro órgão com acção anti-tumoral.

Como é que os músculos bloqueiam tumores

O Professor Tang Hong-Wen, do Cancer and Stem Cell Biology Signature Research Programme da Duke-NUS e autor sénior do estudo, explicou o que torna a descoberta particularmente nova.

“Muscle cells use extracellular vesicles to send messages and influence how other cells behave, but exactly how these messages are delivered and received is not fully understood.

“Our research uncovers this hidden process, showing that as muscles weaken with age, these signals can change in ways that can promote tumor growth,” Tang said.

Um microRNA que trava os tumores

A equipa procurou depois identificar o que, no interior das vesículas, estava a gerar o efeito protector. Para isso, sequenciou a “carga” molecular e encontrou um elemento que se destacava.

Surgiu repetidamente uma pequena molécula chamada miR-7a-5p. Trata-se de um microRNA - um fragmento curto de material genético - que regula finamente que proteínas uma célula produz.

Este microRNA era abundante nas EVs de músculo jovem e escasso nas de músculo velho. Quando os investigadores o adicionaram novamente a células cancerígenas, a multiplicação abrandou e a morte celular aumentou.

No interior dos tumores, o miR-7a-5p reduz a actividade de uma proteína chamada TEAD1. Em condições habituais, a TEAD1 ajuda as células cancerígenas a proliferar; ao silenciá-la, coloca-se um travão na doença.

Um alvo muscular bem definido

Porque é que, com a idade, diminui o fornecimento destas vesículas benéficas? A explicação remete para uma proteína chamada SDC2.

A SDC2 é necessária para formar e exportar EVs do músculo. No músculo envelhecido, os seus níveis descem de forma acentuada, limitando a produção de vesículas logo na origem.

A SDC2 encontra-se a jusante de um sistema de controlo conhecido como sinalização Notch. À medida que a actividade Notch diminui com a idade, a SDC2 também baixa e toda a via protectora perde força.

Esta sequência deu aos investigadores um alvo directo. Se fosse possível voltar a aumentar a Notch e a SDC2, talvez o músculo recuperasse capacidade de combate.

O exercício reanima o sinal

Aqui, os resultados tornam-se mais encorajadores. Sabe-se que o exercício pode reactivar a sinalização Notch no tecido muscular.

A equipa submeteu ratinhos mais velhos a um programa de treino com corrida em passadeira e corrida na roda. Os animais aumentaram a massa magra, reduziram a gordura e recuperaram grande parte da actividade Notch.

Em paralelo, o músculo voltou a produzir mais EVs. Os níveis de miR-7a-5p subiram e o crescimento tumoral abrandou nos ratinhos treinados.

Quando se bloqueou a Notch ou se removeu a SDC2, estes benefícios desapareceram. Isso confirmou que esta via é o motor por trás do efeito anti-cancro associado ao exercício.

O que isto significa para os doentes

A prática clínica há muito sugere esta ligação. Os médicos observam frequentemente cancro avançado em simultâneo com músculo desgastado e de baixa massa.

“Clinically, we observe an association between advanced cancer and low muscle mass. This is a novel study which illustrates how healthy muscle can potentially inhibit tumor growth,” said Dr. Kenon Chua, co-author of the study.

“We observe that healthy muscles secrete many physiologically important molecules.”

“With advanced age, it is even more important to engage in regular resistance and aerobic exercises in order to maintain healthy muscle volume. This is important not only for function and mobility, but also for general health.

O Dr. Chua afirmou que a equipa espera que os conhecimentos retirados desta investigação ajudem a desenvolver novas terapias dirigidas para os doentes e, ao mesmo tempo, a convencer mais pessoas sobre as vantagens de praticar exercício com regularidade.

Para populações envelhecidas, as implicações são concretas. A sarcopénia - perda de massa e força muscular com a idade - afecta quase um em cada três séniores em Singapura com 60 anos ou mais, reduzindo a mobilidade e a autonomia.

Implicações para o envelhecimento

A Professora Lok Shee Mei, Vice-Decana Interina para a Investigação na Duke-NUS, enquadrou o impacto mais amplo destes resultados.

“This study opens new avenues for therapeutic strategies to preserve muscle health and reduce cancer risk, while also underscoring the importance of physical activity in aging,” Lok said.

“We hope that policymakers in Singapore and across the region will use this evidence to support greater investment in healthy aging programs and exercise-based interventions.”

O caminho até aos estudos em humanos

As conclusões traçam uma ligação biológica directa entre o envelhecimento muscular e o crescimento tumoral. Além disso, descrevem uma rota de comunicação músculo-tumor que, no futuro, poderá ser modulada por fármacos ou por treino.

O passo seguinte, segundo a equipa, é verificar se estes sinais também se observam em pessoas. Pretendem avaliar se as EVs do músculo e o miR-7a-5p que transportam podem servir para sinalizar risco de cancro associado à sarcopénia.

Se isso se confirmar, uma simples análise ao sangue poderá, um dia, ajudar a identificar quem precisa de intervenção precoce. Por agora, manter-se activo parece ter um peso ainda maior do que se pensava.


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