Os microRNAs de esperma pode permitir a transmissão de benefícios de exercício de pais para filhos

Em um estudo recente publicado em Metabolismo celularum artigo de pesquisa fornece a primeira evidência de que os microRNAs de esperma atuam como portadores de informações epigenéticas, permitindo a transmissão intergeracional da capacidade de exercício paterna e da saúde metabólica, exercendo assim efeitos profundos no desenvolvimento da prole.

A equipe de pesquisa colaborativa foi liderada por Chen-Yu Zhang, Xi Chen e Di-Jun Chen, da Universidade de Nanjing, juntamente com Tao Zhang da Nanjing Medical University, intitulada “Exercício paterno confere capacidade de resistência aos filhos através de espermatozóides”.

Ao longo da história evolutiva, a capacidade do exercício tem sido fundamental para a sobrevivência humana, com nossos ancestrais dependendo do desempenho físico sustentado para caça, migração e evasão de predadores. No entanto, com o advento da sociedade moderna, o estilo de vida humano passou por mudanças dramáticas. O comportamento sedentário e a inatividade física se tornaram a norma, fazendo com que o exercício pareça menos essencial para a sobrevivência.

No entanto, um crescente corpo de pesquisa revela que os benefícios biológicos do exercício continuam a influenciar profundamente a saúde humana. O exercício não apenas aprimora a aptidão física individual e os perfis metabólicos – reduzindo o risco de doenças crônicas – mas também exerce efeitos mais profundos nas características fisiológicas e metabólicas das gerações futuras. No entanto, os mecanismos através dos quais o exercício paterno influencia os fenótipos da prole permanecem pouco compreendidos.

Neste estudo, os autores demonstram que os filhos lançados por pais treinados em exercícios exibem adaptabilidade intrínseca do exercício e parâmetros metabólicos aprimorados em comparação com os de pais sedentários. Da mesma forma, os descendentes de camundongos transgênicos com superexpressão específica muscular do receptor ativado por proliferador de peroxissomo γ coativador-1α (PGC-1α)-um intensificador-chave da função mitocondrial-também mostram resistência e características metabólicas aprimoradas.

Notavelmente, a injeção de RNAs de espermatozóides de pais exercitados em zigotos normais reproduz fenótipos treinados pelo exercício na prole em níveis comportamentais, metabólicos e moleculares.

Mecanisticamente, o treinamento físico e a superexpressão de PGC-1α muscular remodelam o perfil de microRNA do esperma, que suprime diretamente o Receptor Nuclear CorePressor 1 (NCOR1), um antagonista funcional do PGC-1α, em embriões iniciais, reimpando as redes transcricionais para prometer a mitocondriagem biogênese e a oximação. No geral, este estudo estabelece um papel causal para o PGC-1α paterno, microRNAs espermáticos e NCOR1 embrionário na mediação da transmissão de fenótipos induzidos pelo exercício e adaptações metabólicas à prole.

O significado científico dessas descobertas é destacado abaixo:

• Elucidando o mecanismo molecular da herança do fenótipo induzido pelo exercício. Após a fertilização, os microRNAs de espermatozóides têm como alvo NCOR1 nos embriões iniciais, redefinindo redes reguladoras de genes e reprogramando o desenvolvimento embrionário. Isso inicia um “efeito borboleta” que finalmente reformula os fenótipos dos filhos. Dentro dessa estrutura, o PGC-1α paterno, os microRNAs de espermatozóides e o NCOR1 embrionário formam uma via molecular coerente através da qual a resistência e a adaptação metabólica induzidas pelo exercício são transmitidas à próxima geração por meio de um eixo regulatório intergeracional.
• Expandindo o papel dos microRNAs: desde a sinalização intraespécies e interspécies até a comunicação intergeracional. Os microRNAs são reconhecidos como moléculas de sinalização móvel que mediam a comunicação entre células, tecidos e mesmo entre as espécies. Este estudo revela que os microRNAs de espermatozóides também facilitam a diafonia através de gerações. Esses achados ampliam o entendimento das funções do microRNA e sugerem que experiências de vida e exposições ambientais podem ser codificadas nos microRNAs de esperma como informação epigenética, permitindo a comunicação entre gerações.
• Contribuindo para melhorar a saúde e a aptidão na próxima geração. Em uma época em que a inatividade física e os estilos de vida sedentários estão associados a riscos aumentados de obesidade e doenças crônicas, este estudo demonstra que o exercício paterno pode melhorar a homeostase da glicose na prole, promovendo a captação de glicose no músculo esquelético. Esses resultados enfatizam a importância do exercício paterno antes da concepção, oferecendo uma estratégia racional e econômica para melhorar a saúde das gerações futuras e ajudar a quebrar o ciclo de obesidade intergeracional e doenças crônicas.

Fornecido pela Escola de Ciências da Vida da Universidade de Nanjing