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Sestrina é uma proteína que desempenha um papel fundamental na resposta celular ao estresse oxidativo

As sestrinas (SESNs) são proteínas induzidas por estresse que regulam a homeostase metabólica em tecidos como o músculo esquelético, cardíaco e tecido hepático. Elas possuem a função de proteger as células contra disfunções fisiológicas relacionadas à idade e controlar a expressão de moléculas antioxidantes por meio de um conjunto de enzimas, como a AMPK/mTOR. Pesquisas apontam que a deficiência dessa classe de proteínas resulta em disfunções orgânicas, como degeneração muscular, acúmulo de gordura, disfunção mitocondrial e resistência à insulina.

Existem diversas situações nas quais um organismo desencadeia um estado de estresse metabólico, como danos teciduais ou ao DNA, estresse oxidativo, obesidade, exercício físico e câncer. Concomitantemente a esse fato, é conhecido que as proteínas sestrinas são induzidas por estresse. Dessa maneira, as ocasiões destacadas acima induzem a expressão dessa classe de moléculas.

Como funciona

Faltam informações a respeito das funções moleculares das sestrinas. No entanto, estudos demonstraram que essas proteínas mantêm a homeostase metabólica e protegem as células de danos fisiológicos relacionados à saúde. Além disso, elas possuem grande influência sobre o eixo Adenosina Monofosfato Quinase (AMPK).

Essa regulação ocorre a partir da codificação de proteínas antioxidantes. A indução das sestrinas potencializa a ação da enzima AMPK e suprime a da proteína ou via de sinalização mammalian-target of rapamycin (mTOR), porém os mecanismos bioquímicos responsáveis por essa sistematização ainda não foram descobertos.

Vale ressaltar que a via de sinalização mTOR é considerada a reguladora primária da síntese proteica, isto é, o processo por meio do qual as células biológicas geram novas proteínas.

Tipos de sestrinas

As sestrinas apresentam três isoformas distintas: sestrina 1, 2 e 3. Como dito anteriormente, essas proteínas se manifestam em situações de estresse. Contudo, diferentes condições induzem à expressão específica de cada tipo de sestrina. Por isso, destaca-se a importância de se identificar os contextos fisiológicos e patológicos nos quais elas são emitidas.

Um estudo observou que em linhagens de células de câncer humanas, a hipóxia induz a expressão de sestrinas 1 e 2, sendo a indução de sestrina 1 totalmente dependente da ativação da proteína de tumor, enquanto a sestrina 2 pode ser independente desta via, por exemplo.

Sestrina e exercício físico

Proteína sestrina
Imagem de Bruno Nascimento no Unsplash

A interação entre a prática de exercícios físicos e a expressão das sestrinas ainda não é conhecida, entretanto, diversas hipóteses sustentam essa possível relação. Sabe-se que a inatividade resulta em problemas como acúmulo visceral de gordura e, consequentemente, ativa uma rede inflamatória que promove resistência à insulina, por exemplo. Ao mesmo tempo, a perda dessas proteínas gera problemas como junção de gordura, disfunção mitocondrial e degeneração muscular. Essas evidências indicam que o exercício físico e as sestrinas exercem funções em comum, podendo haver uma relação entre si.

Um estudo desenvolvido pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) demonstrou que a quantidade da proteína sestrina aumentou devido aos exercícios físicos em camundongos, podendo funcionar como antioxidante para reduzir o dano nas células.

Dessa forma, os cientistas brasileiros concluíram que a atividade física pode ser uma importante estratégia para prevenir doenças causadas pelo estresse metabólico. Uma pesquisa do Instituto Nacional em Envelhecimento dos Estados Unidos sugere que exercícios de resistência têm efeitos substancialmente protetores em vários índices de saúde e promovem a ampliação da expectativa de vida e o combate a doenças relacionadas à idade.

No entanto, nenhum estudo anterior observou quais eram os reais papéis genéticos e fisiológicos da proteína na resposta ao exercício físico. A equipe dos professores Jun Hee Lee e Myungjin Kim, ambos do Departamento de Fisiologia Molecular e Integrativa da Universidade de Michigan, resolveu concentrar a pesquisa em quais são os mecanismos da ligação aparente entre a proteína e a atividade física.

Sestrina faz com que as moscas-das-frutas vivam mais tempo

A redução da ingestão de alimentos, conhecida como restrição dietética, leva a uma vida útil mais longa em muitos animais e pode melhorar a saúde em humanos.

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Biologia do Envelhecimento identificaram que a sestrina medeia os efeitos benéficos da restrição alimentar. Ao aumentar a sua quantidade nas moscas, os estudiosos foram capazes de estender seu tempo de vida e, ao mesmo tempo, essas moscas foram protegidas contra os efeitos de encurtamento do tempo de vida de uma dieta rica em proteínas.

Os pesquisadores também demonstraram que a sestrina desempenha um papel fundamental nas células-tronco do intestino da mosca, melhorando a sua saúde no geral. Resultados em moscas revelaram essa proteína como um novo fator potencial anti-envelhecimento, de acordo com a chefe da equipe de pesquisa.

Os resultados da pesquisa sugerem que a função da sestrina pode ser semelhante em humanos e moscas. Experimentos com camundongos já mostraram que ela é necessária para os efeitos benéficos do exercício na saúde do animal. No entanto, mais estudos precisam ser realizados em torno desse tema.