A osteoporose, uma doença que enfraquece os ossos e aumenta o risco de fraturas, afeta milhões de pessoas e continua a ser um grande desafio para os médicos que procuram tratamentos seguros que possam ser utilizados a longo prazo. Só na Alemanha, cerca de seis milhões de pessoas são afetadas, a maioria das quais são mulheres.
Como os tratamentos existentes podem ter limitações e efeitos secundários, os investigadores estão à procura de novos alvos biológicos que possam levar a formas mais eficazes de preservar ou reconstruir os ossos. Cientistas da Universidade de Leipzig identificaram agora um desses alvos no GPR133, um receptor que desempenha um papel fundamental na manutenção dos ossos fortes.
Um receptor pouco conhecido com um papel fundamental na saúde óssea
GPR133 pertence a um grupo conhecido como receptores acoplados à proteína G de adesão. Esses receptores ficam na superfície das células e as ajudam a responder aos sinais do ambiente. Embora esta família de receptores ainda não seja totalmente compreendida, novas descobertas sugerem que o GPR133 está intimamente envolvido nos processos de formação e manutenção óssea saudável.
“Se este receptor for afetado por alterações genéticas, os camundongos apresentam sinais de diminuição da densidade óssea em idade precoce – semelhante à osteoporose em humanos. Usando a substância AP503, que foi recentemente identificada como um estimulador do GPR133 por meio de uma tela assistida por computador, conseguimos aumentar significativamente a resistência óssea em camundongos saudáveis e com osteoporose”, disse o líder do estudo, Rudolf Schönheimer Institute. Explica a investigadora professora Ines Liebscher. Bioquímica na Faculdade de Medicina.
Os resultados apontam para o GPR133 como um alvo potencialmente valioso para o futuro tratamento da osteoporose. Os pesquisadores descobriram que estimular o receptor com AP503 aumentou a resistência óssea não apenas em camundongos saudáveis, mas também em camundongos com perda óssea, como a osteoporose.
Como o GPR133 ajuda a fortalecer os ossos
Dentro do tecido ósseo, o GPR133 responde às forças físicas e às interações entre as células ósseas adjacentes. Quando o receptor é ativado, ele dispara uma sinalização que altera o equilíbrio entre as células que formam o osso e as células que o decompõem.
As células formadoras de osso (osteoblastos) são responsáveis pela formação de novo tecido ósseo. As células de reabsorção óssea (osteoclastos), por outro lado, removem o osso antigo como parte do ciclo normal de renovação do esqueleto. Ossos saudáveis dependem da manutenção do equilíbrio correto entre esses dois processos.
A ativação do GPR133 estimula a atividade dos osteoblastos enquanto reduz a atividade dos osteoclastos. Isso muda o equilíbrio em direção a ossos mais fortes e duráveis.
AP503 parece imitar o processo natural que ativa o GPR133. Isto levanta a possibilidade de que este composto possa eventualmente ser usado para aumentar a resistência óssea ou ajudar a restaurar ossos já enfraquecidos. Uma aplicação potencial seria a osteoporose associada à menopausa, quando o declínio dos níveis hormonais pode acelerar a perda óssea nas mulheres.
Benefícios potenciais para ossos e músculos
As descobertas podem ter implicações mais amplas porque o AP503 pode afetar mais do que o esqueleto.
Num estudo anterior, investigadores da Universidade de Leipzig já tinham descoberto que a ativação com AP503 também fortalecia os músculos esqueléticos.
“O fortalecimento paralelo recentemente demonstrado do osso destaca mais uma vez o grande potencial deste receptor para aplicações médicas em populações em crescimento”, diz o Dr. Julian Lehmann, principal autor do estudo e pesquisador do Instituto de Bioquímica Rudolf Schönheimer.
Os tratamentos capazes de melhorar a força óssea e muscular podem ser particularmente relevantes para os idosos, que muitas vezes apresentam declínio em ambos os tecidos ao mesmo tempo. Manter músculos fortes também pode ajudar na mobilidade e estabilidade, enquanto ossos fortes podem reduzir a chance de fraturas.
A equipe de Leipzig está agora trabalhando em vários projetos de acompanhamento que visam compreender totalmente o GPR133. Os investigadores também estão a investigar se o AP503 pode ter utilidade noutras doenças e continuam a investigar as funções mais amplas do receptor em todo o corpo.
Pesquisa de longo prazo de Leipzig sobre receptores GPR
Por mais de uma década, a Universidade de Leipzig fez da dinâmica estrutural da ativação e sinalização do GPCR através da adesão de receptores acoplados à proteína G uma importante prioridade de pesquisa através do Collaborative Research Center 1423.
O programa se concentra em compreender como esses receptores mudam de forma, ativam e transmitem sinais dentro das células. A Universidade de Leipzig é reconhecida internacionalmente como um centro líder de pesquisa nesta área.
