Revista Newslab Ed 158

Autores:
Aline Collin¹, Caroline Carraro¹, Natacha Pereira¹, Eloir Dutra Lourenço².
ARTIGO 02
Bioinformática e Obesidade
Através da bioinformática, os mecanismos
moleculares envolvidos podem ser caracterizados
e estudados. Além disso, a bioinformática
amplia a capacidade de identificação, caracterização
e validação de novos alvos que servirão
para elaboração de fármacos mais eficazes que
poderão ser aplicados no manejo da obesidade.
Sabe-se que o gene LEP, localizado no cromossomo
7, codifica uma proteína secretada pelos
adipócitos e quando na circulação, desempenha
uma importante função atuando na regulação
da homeostase energética. A leptina encontra
receptores no cérebro e ativa a via que inibe
a alimentação e promove o gasto energético.
Ferramentas de bioinformática possibilitam a
visualização desses eventos (8).
Através da simulação computacional com diferentes
ferramentas da bioinformática, foi possível
analisar em um estudo a complexidade da
expressão gênica de genes associados a obesidade
no tecido adiposo. Foi criada uma rede de
interação e expressão de proteínas codificadas
por genes relacionados à obesidade. As evidências
apresentadas na pesquisa permitiram conectar
os genes IL6, NFR1, VE-GFA e FTO à fisiopatologia
da obesidade. O NRF1 é uma proteína
que está envolvida no metabolismo lipídico,
relacionada ao não ganho de peso. As categorias
de GO (Gene ontology) mais consideráveis
estavam associadas a processos metabólicos
modificados na obesidade. A bioinformática foi
importante nesse estudo, pois com ela foi possível
encontrar interações funcionais que acontecem
entre os genes e buscar evidências sobre
a expressão diferencial tecidual específica para
favorecer um estado metabólico normal (9).
Diabetes Mellitus Tipo II e Obesidade
A obesidade é um considerável fator de risco
para doenças secundárias, como a Diabetes tipo
II (4). A obesidade e a DM2 estão intimamente
relacionadas e interligadas, pois indivíduos
obesos possuem 3 vezes mais chances de desenvolver
Diabetes do que indivíduos que não
estão acima do peso. Há uma estimativa de
que entre 60 e 90% das pessoas que possuem
DM2 são obesas, tendo uma incidência maior
em indivíduos com mais de 40 anos (10). Em
pessoas onde o índice de massa corporal passa
dos 33%, a chance de ter Diabetes é de 50%. Já
quando o indivíduo tem Diabetes tipo 2 e ocorre
uma redução de 11% de seu peso corporal, diminui
seu risco de morte por causa da Diabetes
em 28% (4).
A Diabetes e Obesidade surgem da interação
entre fatores ambientais, genéticos e epigenéticos.
Os Micro RNAs (pequenos RNAs não-codificadores)
são importantes reguladores das funções
do tecido adiposo. O objetivo de um estudo
foi investigá-los para descobrir se eles poderiam
atuar na Obesidade e na DM2. Foi utilizada uma
ferramenta online (miR-QTL-Scan) que permite
a identificação de miRNAs localizados em QTL
(região genômica responsável pela variação de
uma característica quantitativa) para Obesidade
e Diabetes, onde é possível rastrear seus respectivos
genes alvos. Foi constatado que o miR-375
poderá ser usado de forma farmacológica para
tratar a Diabetes, pois está envolvido na regulação
da massa de células Beta e Alfa nas ilhotas
pancreáticas. O miR-31 atinge 416 genes
no tecido adiposo. Dez genes (Acaca, Prkaa1,
Rps6kb1, Glut4, Irs1, Pde3b, Hk2, Foxo1, Ogt
e Socs6) se mostraram significativos na via da
sinalização da insulina. Os miR-33a e miR-33b
estão envolvidos no metabolismo de colesterol
e lipídios, e os miR-103 e miR -107 regulam a
sensibilidade à insulina hepática. A bioinformática
foi utilizada para revelar que o miR-31-5p
possui uma grande expressão no tecido adiposo
de humanos e camundongos obesos e diabéticos,
e os seus genes-alvo estão implicados na
adipogênese e na sinalização de insulina (11).
A Diabetes tipo 2 e a Obesidade estão agregadas
a alterações específicas na microbiota
intestinal e associadas a inflamação de baixo
grau. Mediante um estudo, foi descoberto que
a bactéria Akkermansia muciniphila possui em
sua membrana externa uma proteína denominada
Amuc_1100, que quando pasteurizada
aumenta a sua capacidade de reduzir o desenvolvimento
de massa gorda, dislipidemia
em camundongos e resistência à insulina, independente
da ingestão alimentar. A bactéria
representa cerca de 1 a 5% da nossa microbiota
intestinal, porém na Obesidade e na Diabetes a
sua abundância é reduzida. Ela interage com o
receptor Toll-Like 2 aprimorando a barreira intestinal
e rememorando parcialmente os efeitos
benéficos da bactéria. Futuramente, ela poderá
ser utilizada como forma terapêutica para essas
doenças (12).
O tecido adiposo e o músculo esquelético
produzem fatores secretórios durante o desenvolvimento
da Diabetes tipo 2 e resistência
à insulina, devido a desregulação da homeostase.
Os fatores secretórios atuam de maneira
autócrina ou parácrina para regular os níveis de
glicose no sangue. Foi realizado um estudo com
P. obesus para investigar a Diabetes tipo 2 e a
Obesidade, onde também foram aplicadas análises
da bioinformática para identificar genes
para serem secretados ou ligados a membrana.
A ontologia genética dos genes diferencialmente
expressos e a investigação aprofundada da
bioinformática, identificaram quatro proteínas
secretadas que estão associadas à Obesidade e
à Diabetes tipo 2. Os genes descobertos foram:
Susd2, Ccbe1, Dcn e Postn. O Postn foi o mais
interessante dos genes descobertos, pois pode
ter um papel na diferenciação de adipócitos, na
remodelação da matriz extracelular ou na adesão
celular (13).
Um estudo realizado com modelos de ratos
indicou que a variante ADCY3 (codificadora de
adenilato ciclase 3) apresenta níveis elevados
no tecido adiposo subcutâneo e visceral e possui
um importante papel na regulação da homeostase
da glicose e adiposidade. O ADCY3 catalisa
a síntese de monofosfato cíclico de adenosina
(AMPc) a partir de ATP. A sinalização intracelular
do AMPc para mediadores metabólitos tem sido
associada com a secreção de insulina em células
beta e com o controle da função e desenvolvimento
do tecido adiposo. Essa variante identificada
em uma população da Groelândia aumenta
o risco de desenvolver Diabetes e Obesidade
em pessoas homozigotas, mas também em
heterozigotas com um risco menor. O ADCY3
pode ser um alvo promissor para o tratamento e
prevenção dessas doenças (14).
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Revista NewsLab | Fev/Mar 2020