Grandes diferenças sexuais encontradas na forma como a dieta e a insulina reconfiguram os músculos para melhorar o açúcar no sangue

Uma nova pesquisa descobriu que a restrição de calorias reconfigura dramaticamente as proteínas do músculo esquelético de ratos, causando alterações moleculares que aumentam a sensibilidade à insulina – crucial para o controle do açúcar no sangue em adultos mais velhos, dizem cientistas da Universidade de Michigan e da Universidade de Sydney.

Surpreendentemente, cerca de 70% das alterações moleculares que os músculos usaram para se adaptar eram dependentes do sexo. O estudo também identificou duas proteínas-chave, Lmod1 e Ehbp1l1, que foram associadas a uma maior captação de glicose muscular e que são conhecidas por terem fortes associações genéticas com a regulação do açúcar no sangue humano.

O estudo é importante porque as suas conclusões específicas ao sexo sublinham a necessidade de estratégias personalizadas para desenvolver intervenções que combatam a diabetes relacionada com a idade e a diabetes em geral. As proteínas identificadas poderiam servir como alvos terapêuticos para doenças como o diabetes tipo 2, dizem os pesquisadores.

Diferenças sexuais na adaptação muscular

“Penso que agora concordamos que precisamos de estudar homens e mulheres; não se pode estudar um e assumir que isso significa a verdade para o outro”, disse o investigador principal Greg Cartee, professor de ciência do movimento na Escola de Cinesiologia da UM. “E mesmo quando o resultado é bastante semelhante, os caminhos para chegar a esse resultado podem ser diferentes.”

Cartee disse que o “estudo de descoberta” publicado no Journal of Gerontology, Série A: Ciências Biológicas e Ciências Médicastiveram como objetivo identificar as alterações específicas na fosforilação das proteínas musculares que explicam por que a restrição calórica aumenta a captação de glicose estimulada pela insulina no músculo esquelético de ratos idosos de ambos os sexos. A fosforilação atua como um interruptor químico em uma proteína que pode diminuir ou aumentar uma função, ou ligá-la ou desligá-la.

Os ratos de 24 meses foram alimentados com 35% menos comida durante oito semanas. Os pesquisadores descobriram que a restrição calórica melhorou a captação de glicose estimulada pela insulina em ambos os sexos, mas a captação de glicose foi maior nas mulheres, independentemente da dieta.

Diferentes vias moleculares, mesmos resultados

A insulina causou fosforilação alterada em mais de duas vezes mais locais de proteína nas mulheres em comparação aos homens, com 60 locais sobrepostos. No entanto, a restrição calórica causou alteração na fosforilação em cerca de 30% mais locais proteicos nos homens em comparação com as mulheres, disse Cartee. Por outras palavras, homens e mulheres não utilizam estratégias internas idênticas para se adaptarem à dieta hipocalórica, mas ambas as estratégias levam ao mesmo resultado positivo: melhor metabolismo do açúcar muscular.

“O principal resultado funcional que estudamos – a captação de glicose estimulada pela insulina – foi aumentado de forma semelhante pela restrição calórica em cada sexo, embora os dois sexos diferissem consideravelmente em seus padrões de fosforilação de proteínas”, disse Cartee.

“Uma analogia imperfeita é que quando você usa o Google Maps, normalmente você recebe várias rotas para chegar ao destino. Homens e mulheres não usam ‘estradas’ completamente separadas para aumentar a absorção de glicose; eles podem viajar pelas mesmas estradas, mas usar faixas diferentes ou dirigir em velocidades diferentes ao longo do caminho.”

Proteínas-chave e direções futuras

Duas proteínas, Ehbp1l1 e Lmod1, foram identificadas como tendo locais de fosforilação responsivos à insulina que se correlacionavam diretamente com a captação de glicose estimulada pela insulina entre os indivíduos. Ambas as proteínas têm associações genéticas conhecidas com características glicêmicas em humanos.

Cartee disse que os pesquisadores realizaram recentemente um experimento paralelo usando um projeto semelhante, mas em vez disso analisaram os níveis de um grande número de metabólitos – substâncias químicas no corpo que se originam da dieta ou do metabolismo do corpo.

“Dos aproximadamente 1.000 metabólitos diferentes que medimos, os níveis de cerca de 40% foram alterados pela restrição calórica dentro de cada sexo”, disse ele. “Vários metabólitos foram alterados em ambos os sexos, mas um número significativo desses metabólitos responsivos à RC foi alterado em apenas um sexo”.

Os coautores incluem Haiyan Wang, Amy Zheng e Edward Arias, Universidade de Michigan; Søren Madsen, Jacqueline Stöckli, Harry Cutler e David James, Universidade de Sydney; Elise Needham, Universidade de Sydney e Universidade de Cambridge; e Sean Humphrey, Universidade de Sydney e Royal Children’s Hospital.