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Os resultados da pesquisa em camundongos, liderada por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Queensland, forneceram novos insights sobre como o exercício pode ajudar a prevenir ou retardar o declínio cognitivo durante o envelhecimento.
Para o estudo, os pesquisadores avaliaram a expressão de genes em células individuais no cérebro de camundongos. Seus resultados mostraram que o exercício tem um impacto significativo na expressão gênica na microglia, as células imunes do sistema nervoso central que suportam a função cerebral. Especificamente, os estudos do grupo em camundongos vivos descobriram que o exercício reverte os padrões de expressão gênica da microglia envelhecida para padrões vistos na microglia jovem.
"Ficamos surpresos e animados com a extensão em que a atividade física rejuvenesce e transforma a composição das células imunológicas dentro do cérebro, em particular a maneira como foi capaz de reverter os impactos negativos do envelhecimento", disse Jana Vukovic, PhD, da Universidade de Queensland, na Austrália. "Isso destaca a importância de normalizar e facilitar o acesso a programas de exercícios personalizados. Nossas descobertas devem ajudar diferentes indústrias a projetar intervenções para indivíduos idosos que estão procurando manter ou melhorar suas capacidades físicas e mentais."
Vukovic é coautor correspondente do artigo publicado pela equipe na Aging Cell, intitulado "O exercício rejuvenesce a microglia e reverte o acúmulo de células T no cérebro de camundongos fêmeas envelhecidos". Em seu relatório, a equipe afirmou: "Aqui fornecemos análises imparciais de dados de sequenciamento de RNA de célula única, mostrando os impactos do exercício e do envelhecimento em tipos específicos de células no hipocampo de camundongos ... Tomados juntos, nossos dados destacam o impacto profundo do exercício no rejuvenescimento da microglia envelhecida, efeitos pró-neurogênicos associados e na presença de células imunes periféricas no cérebro de camundongos fêmeas envelhecidos."
O envelhecimento induz mudanças fisiológicas progressivas em vários sistemas corporais ao longo do tempo, escreveram os autores, e em humanos, o envelhecimento está associado a um declínio no bem-estar físico geral e nas habilidades cognitivas. Além disso, eles observaram: "Estudos observacionais em indivíduos idosos sugerem consistentemente que o exercício pode aliviar déficits relacionados à idade em vários sistemas fisiológicos, incluindo o cérebro". Estudos com roedores da equipe e outros demonstraram que o exercício voluntário pode mitigar o comprometimento cognitivo relacionado à idade, e a neurogênese foi proposta como um mecanismo potencial mediando o alívio induzido pelo exercício do comprometimento cognitivo relacionado à idade, afirmaram os autores. "No entanto, os mecanismos subjacentes aos efeitos benéficos do exercício no cérebro envelhecido permanecem mal definidos."
Para seu estudo relatado em camundongos, Vokovic e colegas, incluindo pesquisadores da Universidade de Oxford, realizaram sequenciamento de RNA de célula única (scRNA-seq) e análises imparciais de expressão gênica para caracterizar os efeitos do envelhecimento e da corrida voluntária nos vários tipos de células no hipocampo de camundongos jovens, idosos, sedentários e em exercício. Seus resultados mostraram que o efeito do exercício sobre os marcadores de envelhecimento foi mais pronunciado na micróglia em comparação com outros tipos de células avaliadas no cérebro: astrócitos, células endoteliais, oligodendrócitos. A equipe afirmou: "Tomados juntos, o exercício melhorou as mudanças relacionadas à idade na expressão gênica, de tal forma que o perfil transcricional da microglia de camundongos idosos se assemelhava ao de camundongos jovens".
Tratamentos que esgotaram a microglia revelaram que essas células são necessárias para os efeitos estimulatórios do exercício na formação de novos neurônios no hipocampo do cérebro, uma região envolvida na memória, aprendizado e emoção. Seus resultados, observaram, "... destacar um requisito para a presença de microglia rejuvenescida em relação à neurogênese induzida por exercício no hipocampo de camundongos envelhecidos."
Os cientistas também descobriram que permitir que os ratos acessassem uma roda de corrida impedia e/ou reduzia a presença de células T no hipocampo durante o envelhecimento. Essas células imunológicas normalmente não são encontradas no cérebro durante a juventude, mas aumentam com a idade. “… descobrimos que o envelhecimento natural estava associado ao acúmulo significativo de células T no cérebro", afirmou a equipe. "Surpreendentemente, descobrimos ainda que essa característica do envelhecimento cerebral era reversível, com o exercício tendo um forte efeito restaurador na medida em que levou a uma redução acentuada na presença de células T dentro do hipocampo." Seria interessante, sugeriram, "... examinar a extensão em que quaisquer reduções induzidas por exercício na presença de células T são um fator de influência no rejuvenescimento da microglia ou, alternativamente, se as células T contribuem para a assinatura transcricional da microglia hipocampal envelhecida."
Resumindo suas descobertas, a equipe concluiu: "No geral, as assinaturas transcricionais apresentadas aqui para a micróglia e outros tipos de células em termos de envelhecimento e/ou sua capacidade de resposta ao exercício fornecem um recurso rico para interrogação funcional adicional que deve ajudar a (re)definir como os estados celulares contribuem para o declínio cognitivo e/ou a reversão deles."
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