Cientistas estão constantemente descobrindo novos benefícios dos exercícios físicos. Em experimentos dos últimos 10 anos, eu mesmo descobri que o exercício pode ajudar com uma condição respiratória conhecida por ARDS (sigla em inglês que significa síndrome de angústia respiratória).
ARDS é um tipo de falha respiratória caracterizada pelo início rápido de uma inflamação generalizada nos pulmões, que impede que o oxigênio chegue aos órgãos. É uma condição que vem sendo registrada em muitos pacientes com a Covid-19.
Eu sou um fisiologista do exercício, com treinamento em medicina. Há mais de 30 anos, deixei minha carreira como cirurgião geral na China e me mudei para os Estados Unidos buscando me tornar um pesquisador da fisiologia do exercício em nível molecular. Isso porque eu estava intrigado nos incríveis benefícios para a saúde a partir dos exercícios regulares.
Mais recentemente tenho pensado no potencial impacto dos exercícios de rotina para a prevenção de complicações fatais da Covid-19. Eu não fiz nenhum teste específico, mas meu trabalho com ratos pode colaborar com outros pesquisadores que atuam contra a ARDS.
O que é a ARDS?
Entre 3% a 17% dos pacientes infectados pelo novo coronavírus Sars-Cov-2, a causa de morte é a ARDS. A taxa de mortalidade entre pacientes com essa complicação clínica chega a ser maior que 50%. A ARDS, especificamente, ocorre quando a infecção viral nas células dos pulmões ativam o sistema imunológico, que atrai os glóbulos brancos. Estes, por sua vez, viajam pelos vasos sanguíneos até o tecido pulmonar para lutar contra a infecção viral.
No entanto, quando uma quantidade muito grande de glóbulos brancos chegam ao pulmão de uma só vez, há o risco de lesionar o tecido do órgão. Isso se deve ao fato de que as células produzem muitas moléculas prejudiciais, chamadas de radicais livres, que têm por função quebrar as proteínas, a membrana celular e o DNA.
Como consequência, os vasos sanguíneos no pulmão começam a vazar, gerando uma acumulação de fluídos no tecido do órgão, e os "sacos de ar" do pulmão se enchem com esse fluído. Isso impede que esses mesmos "sacos de ar", chamados de alvéolos pulmonares, se encham de ar, bloqueando a chegada do oxigênio à corrente sanguínea. Pacientes morrem de privação de oxigênio.
As células que revestem nossos vasos sanguíneos são de um formato achatado, chamadas de células endoteliais. Uma das primeiras etapas da doença ARDS é a produção de proteínas, na superfície celular, que "grudam" os glóbulos brancos a esse revestimento dos vasos sanguíneos. A esse fenômeno, dá-se o nome de ativação endotelial.
Isso desencadeia uma ciclo vicioso: quanto maior for a ativação endotelial, maior será a liberação de radicais livres pelos glóbulos brancos. Em resposta, há a destruição das células endoteliais, fazendo com que os vasos sanguíneos vazem mais, e danifiquem o tecido pulmonar.
Antioxidantes induzidos pelo exercício físico
Há mais de 10 anos, eu comecei a estudar o papel protetor das enzimas antioxidantes induzidas pelos exercícios físicos contra a perda muscular. Minha pesquisa mostrou que exercícios de resistência promovem a produção de um antioxidante chamado de EcSOD (extracellular superoxide dismutase, em inglês), que quebra o superóxido de radicais livres fora das células.
EcSOD é a única enzima antioxidante que é secretada no sangue e que atinge outros órgãos vitais, além de se ligar às células endoteliais e outras células, por meio de uma estrutura de ligação única. Isso torna a EcSOD incomparável a qualquer comprimido antioxidante suplementar ou alimento rico em antioxidantes. Um antioxidante oral, uma vez absorvido no sangue, não mira em um órgão específico para oferecer proteção, enquanto que a EcSOD se atém a órgãos específicos.
Quando, pela primeira vez, vi as evidências do aumento da EcSOD no músculo esquelético a partir dos treinamentos aeróbicos, fiquei inspirado a verificar se apenas aumentando a quantidade dessa enzima, por meio da engenharia genética, ela poderia fornecer uma proteção a doenças nas quais os radicais livres são conhecidos por terem um papel importante, como atrofia muscular e falha cardíaca.
EcSOD na proteção contra a ARDS
Para simular os efeitos do exercício aeróbico, eu desenvolvi um camundongo que produzia mais EcSOD na musculatura esquelética do que um animal assim tipicamente faria. Nós obtivemos uma evidência clara de que esses animais estavam protegidos da atrofia muscular e da falha cardíaca induzida por diabetes.
Então, artificialmente desencadeei a ARDS nos camundongos, injetando neles uma substância química produzida por bactéria que, sabidamente, causam essa condição. Para a minha grata surpresa, o camundongo modificado por engenharia com altas concentrações de EcSOD no sangue se mostrou muito mais provável de sobreviver à ARDS e à falha múltipla dos órgãos em comparação com os camundongos típicos. O estudo imita a situação do cuidado intensivo, onde mais de 80% dos pacientes morrem quando há uma falha múltipla dos órgãos, incluindo a ARDS.
Então confirmei que foi, de fato, a EcSOD, no camundongo modificado por engenharia, que garantiu a proteção. Em um experimento no qual o sangue do camundongo modificado foi compartilhado com um animal típico (após um procedimento cirúrgico chamado de parabiose, ou por meio da transfusão do sangue de um animal com a EcSOD alta para outro com a ARDS), o camundongo típico teve uma redução tanto na severidade da ARDS quanto nos marcadores sanguíneos que indicam falha múltipla dos órgãos. A partir do uso de tecnologias bioquímicas e de imagem, vimos evidências de redução da ativação endotelial e de proteínas, membranas celulares e danos ao DNA causados pelos radicais livres no tecido pulmonar.
Aprendendo com o exercício
Esses estudos forneceram evidências de que a entrega do gene da EcSOD ou a proteína que eleva a quantidade de EcSOD no sangue e nos órgãos vitais pode ser uma intervenção efetiva para a proteção dos pulmões e outros órgãos vitais contra danos causados pela ARDS e pela falha múltipla dos órgãos.
Meus achados nos camundongos inspiraram outros pesquisadores a pensarem formas inovadoras para prevenir e tratar as complicações letais da Covid-19. Por exemplo, estudos futuros podem identificar o tipo de exercício físico, intensidade e duração que aumentem os níveis de EcSOD nos pulmões e em outros órgãos vitais em humanos, para fortalecer a defesa contra as complicações da Covid-19, ou de outras doenças. Claro, os achados podem inspirar pesquisas que busquem soluções farmacológicas, proteicas ou terapias gênicas que tratem dos pacientes diagnosticados com a infecção do novo coronavírus que desenvolveram a ARDS.
O antioxidante EcSOD é apenas um dos muitos benefícios dos exercícios físicos para a saúde. Eu acredito que nós podemos aprendem com os exercícios a desenvolver terapias efetivas para tratar a ARDS causada pela Covid-19 e outras complicações.
*Professor de Medicina Cardiovascular da Universidade de Virginia, nos Estados Unidos.
©2019 The Conversation. Publicado com permissão. Original em inglês.
