Pesquisadores da Faculdade de Medicina mostraram como o exercacio altera o corpo emnívelmolecular e identificaram marcadores sanguaneos de condicionamento fasico.
Domanio paºblico
Um simples exame de sangue pode determinar como vocêestãoem boa forma física, de acordo com um novo estudo realizado por cientistas da Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford .
O teste poderia complementar os testes em esteira, uma avaliação clanica mais tradicional do condicionamento fasico e fornecer aos indivíduos informações muito mais sutis sobre a resposta molecular do corpo ao exercacio.
O exame de sangue éuma ramificação de um estudo complexo realizado por uma equipe de pesquisadores que fez centenas de milhares de medições moleculares de um grupo de indivíduos antes e depois do exercacio.
"Todo mundo sabe que o exercacio ébom para vocaª, mas realmente não sabemos o que leva a isso emnívelmolecular", disse Michael Snyder , PhD, professor e presidente de genanãtica. "Nosso objetivo desde o inicio era conduzir uma análise altamente abrangente do que estãoacontecendo no corpo logo após o exercacio".
A equipe acompanhou marcadores moleculares de uma ampla variedade de processos biola³gicos, como metabolismo, imunidade, estresse oxidativo e função cardiovascular. Centenas de milhares de medições de 36 participantes do estudo forneceram uma janela para o mar de flutuações químicas que o corpo experimenta durante exercacios intensos. Para o conhecimento dos cientistas, essas medições abrangentes das flutuações moleculares pa³s-exercacio nunca foram realizadas. Além do mais, a equipe viu que os participantes mais aptos a compartilharem assinaturas moleculares semelhantes em suas amostras de sangue em repouso capturadas antes do exercacio.
"Isso nos deu a ideia de que poderaamos desenvolver um teste para prever onívelde condicionamento fasico de alguém ", disse Kanãvin Contrepois, PhD, diretor de metabola´mica e lipida´mica do Departamento de Genanãtica . "O condicionamento aera³bico éuma das melhores medidas de longevidade; portanto, um simples exame de sangue que pode fornecer essas informações seria valioso para o monitoramento de saúde pessoal".
Com os dados preliminares, a equipe criou um teste de prova de princapio, para o qual eles apresentaram um pedido de patente. No momento, o teste não estãodisponavel ao paºblico.
Um artigo descrevendo o estudo foi publicado em 28 de maio na Cell . Snyder, que detanãm o Stanford W. Ascherman, MD, FACS, Professor de Genanãtica, e Francois Haddad , MD, professor clanico de medicina, são autores co-seniores do estudo. Contrepois compartilha a autoria principal com os estudiosos de pa³s-doutorado Si Wu , PhD, e Daniel Hornburg, PhD, e com o professor assistente clanico Kegan Moneghetti , MD, PhD.
Uma enxurrada demudanças
A equipe de Snyder se propa´s a entender melhor asmudanças moleculares subjacentes a smudanças na aptida£o física. O padra£o-ouro das avaliações de condicionamento médico éum teste de VO2 de pico, que mede o pico de consumo de oxigaªnio de uma pessoa durante exercacios intensos e usa a pontuação como proxy do condicionamento aera³bico. Mas Snyder e sua equipe queriam mais detalhes - especificamente, sobre as maneiras pelas quais o exercacio inicia a mudança nonívelmolecular.
Homem na esteira -Â Um teste de VO2 de pico mede a taxa máxima
de consumo de oxigaªnio de uma pessoa durante exercacios
intensos e usa a pontuação como proxy do condicionamento
aera³bico. Jacob Lund /Shutterstock.com
Eles realizaram o teste de VO2 para 36 indivaduos, incluindo Snyder, em uma esteira. Os participantes, homens e mulheres, tinham um andice de massa corporal manãdio de 29 kg / metro quadrado, e sua faixa eta¡ria era de 40 a 75 anos. Antes do teste em esteira, os pesquisadores coletaram uma amostra de sangue basal. Os participantes usaram uma ma¡scara de medição de oxigaªnio e correram levemente atéatingirem o consumo ma¡ximo de oxigaªnio, quando pararam e saaram da esteira. Os pesquisadores coletaram amostras de sangue dos participantes 2 minutos, 15 minutos, 30 minutos e 60 minutos após atingirem o pico.
"Isso nos deu a ideia de que poderaamos desenvolver um teste para prever onívelde condicionamento fasico de alguém ", disse Kanãvin Contrepois. "O condicionamento aera³bico éuma das melhores medidas de longevidade; portanto, um simples exame de sangue que pode fornecer essas informações seria valioso para o monitoramento de saúde pessoal".
"Todas essas medidas nos permitem descrever uma coreografia de eventos moleculares que ocorrem após o exercacio fasico", disse Snyder. "Sabemos que o exercacio causa uma sanãrie de respostas fisiola³gicas, como inflamação, metabolismo e flutuação hormonal, mas essas medidas nos permitiram caracterizar essas alterações em detalhes sem precedentes".
Acontece que nos primeiros dois minutos após o exercacio, o corpo experimenta uma intensa agitação de atividade molecular. Na maioria dos participantes, marcadores moleculares de inflamação, cicatrização de tecidos e estresse oxidativo, um subproduto natural do metabolismo, dispararam rapidamente logo após pular da esteira, quando seus corpos começam a se recuperar. Marcadores moleculares do metabolismo variaram, disse Snyder. Em 2 minutos, amostras de sangue revelaram evidaªncias de que o corpo estava metabolizando certos aminoa¡cidos para obter energia, mas passou a metabolizar a glicose, um tipo de açúcar, por cerca de 15 minutos. "O corpo decompaµe o glicogaªnio como parte de sua resposta a recuperação do exercacio, e épor isso que vemos esse pico um pouco mais tarde", disse Snyder. O glicogaªnio éuma forma de glicose armazenada.
Como parte do estudo, Snyder também comparou a resposta molecular em indivíduos resistentes a insulina, o que significa que eles são incapazes de processar glicose adequadamente, com a resposta em indivíduos que poderiam processar glicose normalmente. "A principal diferença que vemos éque indivíduos resistentes a insulina tem uma resposta imune umedecida após o exercacio", disse ele.
Exame de sangue para fitness
Embora não fosse a intenção original da equipe, eles observaram algumas consistaªncias nas medidas de linha de base dos participantes que tiveram um desempenho melhor no teste de VO2 de pico. Nesses indivaduos, os pesquisadores observaram uma forte correlação entre um conjunto de moléculas e onívelde condicionamento aera³bico de um indivaduo. Eles descobriram uma coleção de milhares de moléculas - incluindo marcadores de imunidade, metabolismo e atividade muscular - que se correlacionam com a aptida£o aera³bica de uma pessoa. "Neste momento, não entendemos completamente a conexão entre alguns desses marcadores e como eles estãorelacionados a uma melhor forma física", disse Snyder. Os pesquisadores esperam desvendar essas conexões em uma investigação futura.
Snyder disse que, como o perfil molecular realizado no estudo era tão completo, não seria prático para os médicos usarem em suas clanicas; seria caro e forneceria mais informações do que o necessa¡rio. Mas sua equipe estãotrabalhando para reduzir os biomarcadores a queles que são mais representativos donívelde condicionamento fasico de uma pessoa, em um esfora§o para tornar o teste prático para uso mais amplo. A equipe já estãodesenvolvendo um algoritmo para selecionar um subconjunto dessas moléculas que são altamente correlativas aos resultados ma¡ximos de VO2, disse Contrepois. Amedida que os pesquisadores continuam a otimizar o teste de condicionamento fasico, eles esperam que um dia seja uma maneira mais rápida, barata e conveniente de medir objetivamente a aptida£o aera³bica.
O estudo éum exemplo do foco da Stanford Medicine na saúde de precisão , cujo objetivo éantecipar e prevenir doenças nos sauda¡veis ​​e diagnosticar e tratar com precisão as doenças nos doentes.
Outros autores do estudo de Stanford são estudiosos de pa³s - doutorado Ming-Shian Tsai , PhD, Ahmed Metwally , PhD, Brittany Lee-McMullen, PhD, Jeniffer Quijada, PhD, Songjie Chen , PhD, Brunilda Balliu, PhD, Shalina Taylor , PhD e Wenyu Zhou PhD; ex-bolsistas de pa³s-doutorado Sara Ahadi, PhD, e David Knowles, PhD; estudantes de graduação Eric Wei e Matthew Durrant; fisiologista do exercacio clanico Jeffrey Christle, PhD; tanãcnico de ciências da vida Mathew Ellenberger; coordenadora de pesquisa clanica Melanie Ashland; professor de genanãtica Amir Bahmani , PhD; pesquisadores de ciências da vida Monika Avina e Brooke Enslen; instrutor de medicina Myriam Amsallem , MD, PhD; instrutor de medicina cardiovascularYukari Kobayashi , MD; nutricionista de pesquisa Dalia Perelman; instrutora de genanãtica Sophia Scha¼ssler-Fiorenza , MD, DPhil; Euan Ashley , MB ChB, DPhil, reitor associado de medicina e professor de medicina cardiovascular, de genanãtica e de ciência de dados biomédicos; Stephen Montgomery , PhD, professor associado de patologia e genanãtica e Hassan Chaib, PhD, diretor do Naºcleo de Ana¡lise Gena´mica em Diabetes de Stanford.
Snyder émembro de Stanford Bio-X , o Instituto Stanford Cardiovascular , o Stanford Maternal & Instituto de Pesquisa de Saúde Infantil , o Instituto do Ca¢ncer de Stanford e do Instituto de Neurociências Wu Tsai em Stanford . Haddad émembro do Stanford Cardiovascular Institute.
Pesquisadores do St. Vincent's Hospital, da Universidade de Melbourne e da Universidade King Abdulaziz, na Ara¡bia Saudita, também contribuaram para esta pesquisa.
Este estudo foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (doações 1U54DE02378901, S10OD020141 e P30DK116074), pelo Stanford Diabetes Research Center e pelo Australian Government Research Program Program.Â