Quando o Carrapato faz um estrago

 SÍNDROME ALFA GAL

ANOREXIA NERVOSA-atualização 2025

Resumo: 

A anorexia nervosa (AN) é um transtorno alimentar crônico que frequentemente requer hospitalização prolongada para um tratamento eficaz. Como uma doença multifatorial, muitos fatores ambientais, psiquiátricos e biológicos impedem a recuperação, criando um círculo vicioso de anorexia, distúrbios gastrointestinais e transtornos depressivos e ansiosos. Indivíduos com AN frequentemente apresentam atividade física inadequada, distúrbios do sono, alterações nos perfis hormonais circadianos, ruptura da barreira intestinal, disbiose da microbiota intestinal, estresse oxidativo e alterações na função cerebral [1].

Distúrbios do sono e alterações cerebrais têm sido associados a alterações cognitivas, transtornos de humor e comportamento alimentar interrompido. 

O comportamento compulsivo de exercícios tem sido associado a um balanço energético negativo, mas a atividade física adaptada pode conferir proteção contra certas comorbidades. O ritmo circadiano pode estar associado à disfunção mitocondrial, distúrbios do sono e atividade física. A disfunção mitocondrial pode levar a uma suposta neuroinflamação, causando uma redução no volume da substância cinzenta. 

A microbiota intestinal, que exibe variações circadianas, interage com a regulação homeostática e hedônica da ingestão alimentar e está associada à função mitocondrial e à atividade física. 

Figura 1. Implicações ósseas e musculares na AN influenciadas pela genética e restrição alimentar; DMO: densidade mineral óssea; mTOR: alvo mamífero da rapamicina; HDAC4: histona desacetilase 4; IGF-1: fator 1 de crescimento de insulina; ERRs: receptores relacionados ao estrogênio [1].

Introdução

A anorexia é definida pela baixa ingestão alimentar, resultando em perda de peso corporal. Vários tipos de anorexia foram descritos: anorexia associada à doença (anorexia secundária ou síndrome da anorexia-caquexia), anorexia observada em idosos e Anorexia Nervosa (AN). 

A AN é um transtorno alimentar caracterizado por um baixo índice de massa corporal (IMC,<18,5 kg m2), uma percepção perturbada da imagem corporal e um medo intenso de ganhar peso [1], de acordo com o Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais, Quinta Edição (DSM-5). 

A prevalência da AN aumentou nas últimas décadas, com uma prevalência ao longo da vida de 1,4% em mulheres e 0,2% em homens; e afeta particularmente adolescentes (12 a 14 anos) e adultos jovens (18 a 20 anos). 

A AN é uma doença multifatorial associada a inúmeras disfunções psiquiátricas e somáticas, como distúrbios metabólicos, distúrbios gastrointestinais (GI), anormalidades cardiovasculares, como bradicardia e baixa densidade mineral óssea. 

A AN é o transtorno mental com a maior taxa de mortalidade, chegando a 5% após 10 anos de tratamento médico. 

Até o momento, não há tratamentos específicos recomendados para a AN. O objetivo clínico é realimentar os pacientes e limitar as morbidades associadas, como distúrbios psiquiátricos e gastrointestinais. Embora novas estratégias terapêuticas estejam em avaliação (atividade física adaptada, realidade virtual ou probióticos), o tratamento da AN permanece desafiador.

Fatores que contribuem para o balanço energético negativo

Regulação central do balanço energético

O hipotálamo é um tecido cerebral muito importante e complexo, com numerosos núcleos envolvidos no metabolismo energético. Pacientes com AN apresentam alterações cerebrais, nomeadamente uma redução global da substância branca e uma redução focal dos volumes da substância cinzenta, particularmente no hipotálamo e na amígdala, uma área importante para o processamento emocional. Além disso, é descrito um afinamento da área cortical em pacientes com AN aguda euma atrofia do córtex cerebral, certamente devido a uma redução no número de astrócitos, como observado em amostras post-mortem do córtex insular ou em dados animais. 

Essas alterações, no entanto, parecem ser reversíveis após a recuperação do peso corporal.

Regulação homeostática 

O hipotálamo é uma área cerebral chave envolvida na regulação da ingestão alimentar e do gasto energético. Ele integra vários sinais metabólicos e neuroendócrinos que refletem o estado nutricional do corpo e está envolvido na produção de uma resposta comportamental que satisfará as necessidades nutricionais do indivíduo. Vários de seus núcleos estão envolvidos.

O núcleo arqueado integra os sinais periféricos de fome e saciedade. Ele contém duas populações de neurônios com papéis antagônicos e complementares, descritos como neurônios de primeira ordem: neurônios pró-opiomelanocortina (POMC), que expressam os peptídeos anorexígenos ⍺-hormônio estimulante dos melanócitos (⍺-MSH) e o transcrito relacionado à cocaína e anfetamina (CART), o neuropeptídeo Y (NPY) e o relacionado à neuronios orexígenos da proteina do agouti. 

Esses neurônios possuem receptores para leptina (um hormônio da saciedade) e grelina (um hormônio que estimula a ingestão de alimentos), entre outros, e se projetam para neurônios de segunda ordem localizados nos núcleos paraventricular (PVN), ventromedial (VMN), dorsomedial (DMN) e área hipotalâmica lateral (LHA). O α-MSH, produzido pelos neurônios POMC, ativa os receptores da família da melanocortina (MC3 e MC4R), enquanto o AgRP é um antagonista competitivo desses receptores. O NPY exerce seu efeito orexígeno por meio da estimulação dos receptores Y1 e Y5. Essa rede neural é chamada de circuito da melanocortina e envia seus aferentes para circuitos extra-hipotalâmicos, como o núcleo do trato solitário ou o sistema de recompensa. 

Parece então relevante focar no circuito da melanocortina no contexto da AN. O POMC e os peptídeos relacionados estão diminuídos no fluido cerebrospinal de pacientes durante a desnutrição e foram restaurados após a recuperação do peso. Além disso, um polimorfismo no gene AgRP é observado em pacientes com AN, o que leva a uma mudança na estrutura da proteína e, consequentemente, a uma menor atividade antagonista no MC4R. Kas et al., encontraram uma superexpressão desses MC4R no VMN no modelo ABA, resultando em um sinal de fome reduzido. O uso de antagonistas de MC4R foi proposto como um tratamento para AN e pode ser benéfico contra a caquexia. 

No entanto, até agora, essas abordagens não foram avaliadas em pacientes com AN. Além disso, um aumento na expressão de mRNA dos peptídeos AgRP e NPY é observado no modelo ABA, em paralelo com uma diminuição na expressão de mRNA de CART e POMC, e isso nos estágios iniciais e tardios do desenvolvimento da patologia. As células imunorreativas a POMC no ARC também estão reduzidas no modelo ABA em ratos. Mesmo que esses achados não sejam observados em todos os estudos, isso representa uma resposta homeostática adequada ao balanço energético negativo de roedores com ABA, sugerindo que a ausência de aumento na ingestão alimentar é causada por uma disfunção a jusante desse circuito. No entanto, algumas diferenças entre os sexos foram relatadas. De fato, em contraste com camundongos ABA machos, as fêmeas tendem a recuperar a ingestão alimentar normal ao final do protocolo, em linha com a expressão hipotalâmica do Npy e do Pomc.

Em 2001, Otto et al. demonstraram pela primeira vez que os níveis sanguíneos de grelina, um hormônio orexigênico, estão elevados em pacientes com AN e retornam aos níveis fisiológicos após recuperação parcial do peso. A grelina plasmática pode ser encontrada nas formas desacilada ou acilada, que têm baixa ou alta afinidade pelo receptor de grelina, respectivamente. Além disso, podemos nos perguntar se essa forma ativa também está aumentada; de fato, a isoforma total e a des-acil grelina estão aumentadas em pacientes com AN [69]. Consequentemente, a resistência à grelina foi descrita na AN por muitos autores e pode ser devido à baixa capacidade do hormônio de ser transportado para alvos no hipotálamo. A grelina está presente no plasma na forma livre ou complexada com a imunoglobulina G (IgG), que a protege da degradação e promove a ligação ao receptor, aumentando assim o sinal orexigênico. Entretanto, em pacientes com AN, os níveis de grelina complexada são menores do que nos controles, além de um aumento na taxa de dissociação do complexo, o que justifica a fraca resposta ao sinal de fome. A administração de grelina acoplada à IgG foi testada como tratamento no modelo ABA, mas nenhum efeito orexígeno foi demonstrado, talvez devido às propriedades limitadas do modelo de acesso alimentar. Além disso, a nesfatina-1, descrita como uma molécula anorexígena que ativa o PVN hipotalâmico, é recuperada em níveis plasmáticos mais baixos em pacientes com AN restritiva em comparação com controles saudáveis.

No plasma, os pacientes com AN não apresentaram modificação dos peptídeos anorexígenos peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP1) e peptídeo YY (PYY) em comparação aos controles de peso normal, mas apresentaram níveis mais baixos de leptina, enquanto o 26RFa orexígeno e a grelina estavam aumentados.

Regulação hedônica do comportamento alimentar

Os escores de depressão, ansiedade, obsessões e compulsões são mais elevados em pacientes com AN do que em controles e são parcialmente, mas não totalmente, revertidos com a restauração do peso, destacando a importância de estudar o circuito de recompensa no contexto da AN. 

Como um comportamento motivado primário, o comportamento alimentar é regulado pelo sistema de recompensa ou sistema dopaminérgico mesolímbico, que inclui projeções da área tegmentar ventral (ATV), principalmente para o núcleo accumbens, mas também para a amígdala, hipocampo e córtex pré-frontal. O principal neurotransmissor nesse sistema é a dopamina, que pode se ligar a cinco receptores específicos classificados em duas famílias, dependendo da proteína G à qual estão acoplados: a família semelhante a D1 (D1, D5), que induz a despolarização dos neurônios pós-sinápticos, e a família semelhante a D2 (D2, D3 e D4), que causa hiperpolarização. Os receptores do tipo D2 têm maior afinidade pela dopamina do que os do tipo D1. 

O sistema de recompensa suporta 3 aspectos que levam à repetição do comportamento: o “gostar” que se refere ao prazer trazido pela recompensa, o “querer” que define a motivação para obter a recompensa, e o terceiro componente cognitivo, o “aprender”, que é responsável pela aprendizagem associativa entre um estímulo, neste caso a comida, e o contexto em que se encontra.

Quando esse contexto é apresentado novamente, há um fenômeno antecipatório codificado por um aumento na liberação de dopamina no núcleo accumbens, que está na origem do comportamento motivado. A representação positiva (prazer) ou negativa (desprazer) do estímulo pelo indivíduo induz então um comportamento orientado diferente (consumo ou evitação do estímulo, respectivamente). Além disso, camundongos sem receptor D2 demonstraram ter ingestão alimentar e peso corporal reduzidos em comparação com camundongos controle, resultando em um fenótipo magro. Esses resultados, portanto, refletiriam uma falta de motivação para a ingestão alimentar. 

A restrição alimentar em ratos leva a um aumento na expressão dos receptores D1 e D2 pelos neurônios pós-sinápticos e a uma maior liberação de dopamina no núcleo accumbens em uma situação associada à recompensa do que em animais alimentados ad libitum. A restrição alimentar estaria, portanto, na origem de uma neuroadaptação e, em particular, de um aumento na sensibilidade do sistema dopaminérgico mesolímbico [3]. 

Recentemente, Beeler e Burghardt propuseram um modelo de síntese dopaminérgica em duas fases durante a AN. A primeira fase de restrição alimentar levaria a um aumento nos níveis de dopamina no mesencéfalo, resultando na aprendizagem associativa descrita acima e, portanto, no desenvolvimento do transtorno alimentar. A repetição desses comportamentos desadaptativos levaria, então, a uma queda drástica nos níveis de dopamina, resultando na inflexibilidade ou rigidez mental característica de pacientes com AN. Este estudo destaca a complexidade da neurobiologia da AN e pode explicar a divergência de resultados encontrados na literatura sobre o assunto.

É importante notar que o aspecto hedônico da recompensa é fortemente regulado pela sinalização opioidérgica em vez da própria dopamina. A família de peptídeos opioides inclui encefalinas, dinorfinas e β-endorfinas, que se ligam aos receptores acoplados à proteína G μ, δ e κ, respectivamente. Este sistema é amplamente expresso em todo o cérebro e está envolvido na regulação da nocicepção, estresse, mas também humor e comportamentos de recompensa, como o comportamento alimentar [4]. 

Enquanto a dopamina é usada para codificar os aspectos antecipatórios da alimentação, os opioides podem atuar por meio da modulação da percepção hedônica da comida, ou seja, palatabilidade. As regiões envolvidas são o PVN, o núcleo central da amígdala, o estriado ventral e o núcleo do trato solitário. 

Galusca et al. relataram a atividade opioide cerebral na AN usando imagens PET. Eles demonstraram uma disponibilidade reduzida de receptores opiáceos em diversas áreas, como o núcleo accumbens, a amígdala ou o córtex pré-frontal, sugerindo um aumento da neurotransmissão endógena de opioides em pacientes com AN, o que foi confirmado pela análise sérica. Esses resultados levam à hipótese de um vício comportamental, no qual a autorrestrição é percebida como agradável devido à liberação de opioides, favorecendo assim a repetição desse comportamento. O envolvimento do sistema opioide na AN também é corroborado por um estudo genômico que descreve o receptor delta opioide como um gene candidato a etiologia da AN.

O sistema de recompensa também é ativado preferencialmente por alimentos saborosos. Também foi demonstrado que, quando os neurônios AgRP estão comprometidos, o comportamento alimentar hedônico tem precedência sobre as necessidades homeostáticas, e camundongos exibem uma sensibilidade mais pronunciada à anorexia induzida por estresse. Da mesma forma, no nível celular, a disfunção do AgRP está associada a uma maior taxa de disparo dos neurônios dopaminérgicos VTA. Portanto, parece interessante estudar o sistema de recompensa no contexto da AN.

A serotonina (5-HT), um neurotransmissor monoaminérgico, também está envolvida na regulação hedônica do comportamento alimentar. Ela é sintetizada pelos núcleos do rafe no mesencéfalo, cujos neurônios se projetam para diversas regiões prosencefálicas. Acredita-se que a 5-HT iniba a ingestão alimentar por meio da ação da leptina no circuito da melanocortina. Alterações nos níveis do neurotransmissor, bem como alterações na estrutura, atividade e conectividade de diversas regiões do sistema de recompensa, são observadas em pacientes anoréxicos e em modelos animais relacionados. Os níveis de metabólitos da 5-HT no líquido cefalorraquidiano de pacientes com AN são maiores do que os encontrados em indivíduos saudáveis, e estudos de imagem mostraram aumento da ligação da 5-HT aos seus receptores. Alguns neurônios 5-HT no núcleo dorsal do rafe recebem projeções dopaminérgicas da VTA e, consequentemente, expressam os receptores D1 e D2. Os níveis de dopamina e a excitabilidade desses neurônios 5-HT demonstraram ser maiores no modelo ABA. Isso pode ser explicado por uma mudança de D2 para D1 durante o início da restrição, levando à ativação dos neurônios 5-HT no núcleo dorsal do rafe e, consequentemente, à inibição da ingestão de alimentos. 

Em camundongos controle, os níveis fisiológicos de dopamina estimulam preferencialmente os receptores D2, devido à sua maior afinidade, que não inibe a ingestão de alimentos. Como o protocolo ABA neste experimento durou 5 dias, é provável que os camundongos estivessem na primeira fase do desenvolvimento do fenótipo anoréxico de Beeler e Burghardt descrito acima, o que seria consistente com sua hipótese. Cai et al., também mostraram que a modulação dos receptores D1 e D2 pode reduzir ou até mesmo impedir o estabelecimento do fenótipo ABA. Esses estudos apoiam os resultados do Genome Wide Association Study (GWAS) publicado em 2019, que destacou que a dopamina e os neurônios 5-HT estão entre as células mais associadas à AN.

Em relação à estrutura do circuito de recompensa, pacientes com AN apresentam diminuição nos volumes do hipocampo, da amígdala, do córtex orbitofrontal e do córtex pré-frontal medial. Uma regulação negativa dos níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) na amígdala foi descrita em ratos ABA. Algumas dessas regiões cerebrais foram alvo de neuroestimulação (estimulação cerebral profunda e estimulação magnética transcraniana) em estudos clínicos preliminares, com efeitos que variam desde a melhora da avaliação da imagem corporal [5] até o ganho de peso [6]. Mais estudos são necessários para confirmar os resultados observados, definir as regiões cerebrais mais responsivas e compreender os mecanismos subjacentes.

Há uma perda de conectividade funcional entre diversas regiões que fazem parte do circuito de recompensa, mas também com o hipotálamo, refletindo uma comunicação alterada entre as necessidades energéticas e o prazer de comer. Curiosamente, estudos de neuroimagem demonstraram que a resposta à fome e à saciedade em pacientes anoréxicos é a mesma nos circuitos de recompensa e cognitivos. O balanço energético, portanto, não é levado em consideração na decisão de comer. A conexão entre os sistemas homeostático e hedônico parece, portanto, estar envolvida na fisiopatologia da anorexia nervosa. Esses dois componentes estão, de fato, em comunicação bidirecional, por exemplo, por meio de peptídeos como leptina e grelina, que também são capazes de interagir com o circuito de recompensa.

Ritmos circadianos

O comportamento alimentar é descontínuo e episódico, com uma fase ativa, incluindo episódios de ingestão alimentar, consumo e armazenamento de nutrientes, e uma fase de repouso, com jejum e consumo de reservas. Essa ritmicidade da alimentação é controlada por um conjunto de relógios biológicos centrais e periféricos, conhecidos como relógios circadianos. Os ritmos biológicos permitem que os organismos se adaptem e antecipem mudanças em seu ambiente, promovendo assim o desempenho ideal e coordenado de funções essenciais. 

Esse relógio mestre, localizado no núcleo supraquiasmático (NSQ) do hipotálamo, é controlado principalmente pela luz e modula e coordena parcialmente os relógios secundários, cuja atividade é sincronizada pelas vias neuronais e humorais e pela ingestão alimentar. Os relógios secundários são encontrados no nível central, como o núcleo arqueado ou a amígdala, mas também, e em maior número, no nível periférico, como fígado, tecido adiposo, glândula adrenal e intestino. 

O NSQ é capaz de produzir e manter uma oscilação de cerca de 24 h de forma autônoma; o relógio mestre é então chamado de marcapasso circadiano. Sua ritmicidade é ajustada por sinais de sincronização, o mais importante dos quais é o ciclo dia-noite. Mais especificamente, as células ganglionares da retina fotossensíveis projetam-se para o NSQ para facilitar isso, mas, curiosamente, essas células também inervam outra área, a habênula lateral, que também apresenta atividade circadiana espontânea. Essa atividade espontânea é possibilitada por um conjunto coordenado de atores moleculares, chamados genes do relógio, que interagem entre si e constituem um ciclo autorregulatório negativo transcricional e pós-traducional. Os principais genes do relógio são Per, Cry, Clock, Bmal1 e Nr1d1 (principalmente conhecido como Rev-erbá), que são expressos no NSQ, mas também em relógios secundários e são responsáveis ​​pela expressão rítmica de mRNAs e proteínas nos tecidos, conforme documentado no CircaDB.

Muitos estudos associam o comportamento alimentar ao sistema circadiano. De fato, o relógio biológico está intimamente ligado às vias metabólicas e hedônicas que controlam o comportamento alimentar. A ingestão alimentar é, portanto, controlada por uma rede denominada circadiano-metabólico-hedônica, na qual o NSQ impõe uma ritmicidade precisa para otimizar o equilíbrio metabólico-prazer [7].

Muitos agentes na regulação do comportamento alimentar, como a leptina ou os neuropeptídeos NPY e ⍺-MSH, demonstraram seguir um ritmo secretor circadiano, e essa dinâmica é alterada em pacientes com AN. Outras atividades circadianas também são afetadas em pacientes com AN, como o sono. 

Curiosamente, a temperatura corporal de pacientes com AN é prejudicada e difere de forma circadiana, o que pode ser explicado por uma menor termogênese. Uma mudança da atividade física para a fase de repouso e algumas alterações de amplitude, acrofase e atividade média foram relatadas em camundongos ABA. A AN está, portanto, associada à variabilidade desses ritmos, destacando novamente o componente circadiano na regulação do comportamento alimentar.

A nível molecular, a disfunção dos genes do relógio está na origem das alterações comportamentais e fisiológicas. Notavelmente, algumas proteínas do relógio são fatores de transcrição e se ligam aos promotores de hormônios envolvidos na regulação do comportamento alimentar. Por exemplo, a mutação no gene Per2 leva a distúrbios do sono e da ingestão alimentar [133]. No NSQ, a neurotransmissão mediada pelo receptor de ácido gama-aminobutírico-A (GABAA) é importante para a rede neuronal do NSQ. De fato, os neurônios do NSQ recebem uma corrente tônica mediada pelo receptor GABA-A que varia em amplitude e frequência ao longo do dia, com um pico no meio da fase de inatividade dos ratos. CLOCK e BMAL1 parecem interagir com a subunidade γ2 do receptor GABAA no hipotálamo paraventricular, essencialmente para a ritmicidade diurna do metabolismo. A alteração desse receptor pode estar envolvida no desenvolvimento da AN. Só recentemente foi descrito que a expressão desses genes do relógio é alterada em camundongos ABA, como Cry1, de forma dependente do tecido e do sexo, e parece ser revertida pela realimentação.

Mais especificamente, a proteína de ligação à acil coenzima A, também conhecida como inibidor da ligação ao diazepam, é reduzida na AN inversamente em pacientes com obesidade; isso media um efeito orexígeno que demonstrou ser mediado pelo receptor GABAA contendo γ2 em camundongos. Esse receptor também está associado a comportamentos semelhantes à ansiedade em camundongos com a subunidade γ2 do receptor GABAA desativada. Além disso, o estado nutricional, como jejum e realimentação, influencia a atividade neuronal, que depende de um ritmo circadiano funcional.

Fig Fig. 1. Mecanismo da regulação alterada da termogênese do tecido adiposo marrom pelos astrócitos na anorexia nervosa. Na LHA do hipotálamo, os astrócitos atuam nos neurônios GABRA5 por meio da liberação de GABA regulando a termogênese no tecido adiposo marrom. Na AN, como os astrócitos são ativados sob restrição de glicose in vitro, um aumento na síntese e liberação de GABA pode ocorrer, levando à inibição da estimulação da termogênese pelos neurônios GABRA5 e, consequentemente, à hipotermia que pode ser restaurada pela atividade física, um mecanismo compensatório encontrado nesses pacientes. Em caso de realimentação, os astrócitos retornariam à secreção basal de GABA, aumentando assim o disparo marcapasso dos neurônios GABRA5. Isso poderia explicar o aumento da termogênese induzida pela dieta observado durante a realimentação em pacientes com anorexia nervosa.

GABA, ácido gama-aminobutírico; GABRA5, receptor alfa 5 do ácido gama-aminobutírico A; LHA, área hipotalâmica lateral.

Existe uma relação bidirecional entre os relógios circadianos e o comportamento alimentar. De acordo com Challet et al, 2009, Damiola et al, 2000 e Wehrens et al, 2017, o horário das refeições é um poderoso sincronizador dos relógios periféricos, mas tem um efeito limitado no relógio mestre, que é influenciado principalmente pelas flutuações da luz ambiente. 

Paradoxalmente, uma dieta hipocalórica crônica melhora o ritmo circadiano do NSQ por meio de maior sensibilidade à luz, ao contrário de uma dieta hipercalórica crônica. Além disso, acredita-se que o jejum redefine alguns desses relógios. O papel da ingestão alimentar como sincronizador também foi demonstrado no modelo ABA; O acesso irregular à alimentação acelera o fenômeno ABA e seu desenvolvimento, em particular devido à FAA anárquica. Além disso, essa atividade física está associada à interrupção do ritmo circadiano observada pela atividade em camundongos ABA em repouso. Camundongos com um knockout do receptor ativado pela grelina (Receptor Secretagogo do Hormônio do Crescimento, GHSR) apresentam um aumento em seu perfil de atividade circadiana, caracterizado por um aumento na atividade noturna e um declínio na atividade diurna. Todos esses pontos destacam a necessidade de a ingestão alimentar seguir um ritmo circadiano rigoroso para garantir a homeostase.

Resumindo: Alterações nos ritmos circadianos afetam o comportamento alimentar, sono e atividade física. Disfunções nos genes do relógio circadiano e na regulação hormonal são observadas em pacientes com AN e modelos animais.

Os dois lados da atividade física 

31% a 80% dos pacientes com AN apresentam um nível inadequado de atividade física em relação à ingestão energética, denominado hiperatividade física. 

Há uma correlação positiva entre atividade física e fatores genéticos da AN. A discrepância na porcentagem de pacientes com AN que são hiperativos pode ser explicada pelos diferentes critérios usados ​​para definir atividade obsessiva em estudos clínicos. Por exemplo, um estudo relatou atividade compulsiva como mais de 4 horas de atividade física por semana, enquanto outros estudos descreveram atividade compulsiva como pelo menos 1 hora por dia. 

O exercício excessivo está associado a maior gravidade da AN, resultando em uma internação hospitalar média de 3 semanas a mais [8]. 

Surpreendentemente, embora a hiperatividade seja historicamente descrita como prejudicial aos pacientes, estudos recentes sustentam que a atividade física adaptada pode ser benéfica tanto para os aspectos físicos quanto mentais da AN. A atividade física adaptada é definida como atividade física personalizada e regular, supervisionada por profissionais de saúde. 

De fato, pacientes com atividade física adaptada apresentaram melhorias na densidade mineral óssea e nos níveis de ansiedade.

As razões para a hiperatividade dos pacientes ainda não são totalmente compreendidas. Pode ser um comportamento patológico em resposta ao medo de ganhar peso, mas existem outras explicações para essa característica, como o vício em exercícios e a necessidade de se manter aquecido. De fato, uma rede de disfunções metabólicas corroboraria este último ponto, combinando alterações na regulação do comportamento alimentar e disfunções mitocondriais envolvidas na termogênese. Em alguns pacientes com AN, essa termogênese do tecido adiposo marrom pareceu estar prejudicada, mas os mecanismos subjacentes permanecem desconhecidos.

Nos humanos saudáveis e a magros, há tecido adiposo humano “marronizável” nos níveis cervical, clavicular, axilar, mediastinal, paraespinhal e abdominal Ocorre ativação do tecido adiposo quando os indivíduos são expostos a baixas temperaturas. Curiosamente, pacientes do sexo feminino extremamente emagrecidas apresentam temperatura corporal central mais baixa, de até 2 ◦C, em comparação com controles saudáveis. Essas pacientes relataram sentir frio, principalmente nas mãos, o que pode induzir atividade física compensatória. 

Além disso, a atividade física inadequada observada nos pacientes parece estar relacionada, pelo menos em parte, ao vício em exercícios. Uma disposição depressiva pode ter levado inicialmente ao envolvimento em atividade física intensa como meio de estimular a produção de substâncias neuroativas com efeitos antidepressivos, o que, por sua vez, pode ter desencadeado um padrão de comportamento aditivo que, posteriormente, interfere na realimentação durante a fase aguda da AN. 

A grelina, que se encontra elevada em pacientes com AN, é necessária para a adaptação a um estado de baixa energia, reduzindo a temperatura corporal e, portanto, prevenindo o desperdício de energia. De fato, níveis aumentados de grelina associados à diminuição da temperatura corporal são observados durante a restrição alimentar em camundongos, possivelmente relacionados à proteína desacopladora condrial 1 (UCP1). A UCP1 dissipa o gradiente de prótons através da membrana interna mitocondrial para produzir calor em vez de ATP. Os camundongos não conseguiram regular a expressão da UCP1 e a regulação negativa da temperatura corporal normalmente induzida pelo jejum. Baixos níveis de proteína UCP1 no tecido adiposo marrom de modelos de ratos ABA estão associados à hipotermia. A UCP1 é expressa principalmente no tecido adiposo marrom, onde regula a respiração termogênica [162]. Essas descobertas sugerem uma ligação entre os níveis de grelina e a UCP1 que justifica uma investigação mais aprofundada.

Resumindo: A hiperatividade física é comum em pacientes com AN e pode ser prejudicial, mas atividades físicas adaptadas podem ter benefícios físicos e psicológicos.

Microbiota Intestinal

A disbiose da microbiota intestinal contribui para sintomas gastrointestinais, alterações no eixo microbiota-intestino-cérebro e regulação do comportamento alimentar. Metabólitos bacterianos, como ácidos graxos de cadeia curta, influenciam a inflamação e a função cerebral.

Dinâmica Mitocondrial 

Disfunções mitocondriais, incluindo alterações na fusão e fissão mitocondrial, estão associadas ao estresse oxidativo, neuroinflamação e alterações cerebrais em modelos de AN.

Inflamação

A Inflamação periférica e neuroinflamação são observadas em pacientes e modelos de AN, contribuindo para a manutenção do desequilíbrio energético.

Os autores conectam esses fatores, sugerindo interações entre ritmos circadianos, microbiota, mitocôndrias e inflamação na regulação do metabolismo energético e comportamento alimentar. Eles enfatizam a necessidade de mais estudos para compreender melhor a fisiopatologia da AN e desenvolver estratégias terapêuticas eficazes.

Fonte: 

1. Rousseau L et al. Burden of negative energy balance in anorexia nervosa: Role of circadian rhythm, mitochondrial dynamics, microbiota–gut–brain axis and their interactions. Clinical Nutrition 2025;52:27–45.

2. Nutrients 2023:15(11):2594.

3. Frank GKW. Altered brain reward circuits in eating disorders: chicken or egg? Curr Psychiatry Rep 2013;15:396.

4. Le Merrer J, Becker JAJ, Befort K, Kieffer BL. Reward processing by the opioid system in the brain. Physiol Rev 2009;89:1379–412.

5. Baumann S et al. Effects of transcranial direct current stimulation treatment for anorexia nervosa. Front Psychiatr 2021;12:717255.

6. Lara-Almunia M et al. Refractory anorexia nervosa in adulthood and nucleus accumbens deep brain stimulation. Surg Neurol Int 2023;14: 14.

7. Mendoza J. Food intake and addictive-like eating behaviors: time to think about the circadian clock(s). Neurosci Biobehav Rev 2019;106:122–32.

8. Solenberger SE. Exercise and eating disorders: a 3-year inpatient hospital record analysis. Eat Behav 2001;2:151–68.

O Projeto Genético da Obesidade: da Patogênese às Novas Terapias

 A obesidade surge de um balanço energético positivo prolongado na homeostase energética do corpo, levando ao acúmulo de excesso de gordura, o que tem vários efeitos negativos na saúde geral.

As proteínas são os macronutrientes que mais saciam e as gorduras as menos [2].

Importância do Exercício Físico:

O peso corporal não é a característica mais importante da obesidade — o acúmulo excessivo de gordura é. Mesmo mantendo um balanço energético positivo por um período prolongado, um indivíduo fisicamente ativo não acumulará energia apenas como gordura, mas também como músculos e outros tecidos. 

Além disso, pacientes com obesidade que tentam "perder peso" perderão músculos e tecido adiposo se não apoiarem o processo com atividade física e uma estratégia nutricional adequada, diminuindo o possível efeito positivo da perda de peso.

Tratamentos Emergentes

Novos tratamentos para obesidade, como a manipulação da microbiota intestinal, o uso de agonistas do hormônio PYY, agonistas de receptores duplos e triplos, anticorpos monoclonais e técnicas de manipulação genética, estão transformando o tratamento da obesidade, abordando fatores metabólicos e genéticos.

Examinaremos a terapia genética — particularmente a técnica de repetições palindrômicas curtas regularmente interespaçadas (CRISPR) — em detalhes, devido ao seu potencial inovador para modificação genética precisa, a fim de alcançar efeitos duradouros nas vias relacionadas à obesidade.

As terapias emergentes revisadas estão representadas na Figura abaixo: 

Anticorpos Monoclonais

Anticorpos monoclonais são moléculas projetadas em laboratório derivadas de células imunes clonadas, projetadas para replicar a função de anticorpos naturais. 

O bimagrumabe, um anticorpo monoclonal humano, tem como alvo e bloqueia o receptor de ativina tipo 2 (ACVR2), promovendo o crescimento do músculo esquelético, melhorando a função mitocondrial e reduzindo a massa gorda.

O bimagrumabe pode ser administrado por via subcutânea semanalmente ou intravenosa uma vez por mês. 

Em um estudo randomizado e duplo-cego realizado por Petricoul et al, os efeitos das infusões intravenosas versus subcutâneas foram comparados ao longo de um período de 20 semanas. Ambos os métodos de administração reduziram a massa de gordura corporal em 2–3 kg, demonstrando eficácia equivalente [3]. 

Heymsfield et al. relataram que o bimagrumabe levou a melhorias significativas na composição corporal em 78 indivíduos com obesidade. Os participantes que receberam bimagrumabe apresentaram uma redução substancial na massa gorda (-20,5%) em comparação ao grupo placebo (-0,5%). Essa redução foi acompanhada por um aumento na massa magra (+3,6%) no grupo bimagrumabe, enquanto o grupo placebo apresentou um ligeiro declínio (-0,8%). Além disso, a circunferência da cintura diminuiu em média 9,0 cm, contrastando com um pequeno aumento de 0,5 cm no grupo placebo. Os níveis de HbA1c também melhoraram significativamente, com uma redução de -0,76% para o bimagrumabe versus -0,04% no grupo placebo, indicando efeitos positivos no controle glicêmico. A incidência de eventos adversos foi semelhante entre os grupos bimagrumabe e placebo. 

No entanto, um número maior de participantes no grupo bimagrumabe apresentou efeitos adversos específicos, incluindo espasmos musculares, diarreia leve, infecções respiratórias superiores, náuseas, hipertensão e aumento dos níveis de lipase. Notavelmente, espasmos musculares e diarreia foram os efeitos colaterais mais frequentes, sendo a diarreia mais comum após a primeira dose e menos frequente nas doses subsequentes [4].

Além disso, o bimagrumabe afeta as células gonadotrópicas na adeno-hipófise, levando a alterações nos níveis do hormônio folículo-estimulante (FSH) e do hormônio luteinizante (LH) na corrente sanguínea. Esse efeito, no entanto, não influencia a secreção do hormônio gonadal ou do andrógeno adrenal e é reversível [5].

Nunn et al. compararam os efeitos do bimagrumabe, da semaglutida, de sua combinação e do placebo em camundongos com obesidade.

A administração de bimagrumabe resultou em um aumento de 10% na massa muscular esquelética, com uma redução concomitante na massa gorda.

A semaglutida, por outro lado, diminuiu tanto a massa gorda quanto a massa magra. A combinação de bimagrumabe e semaglutida levou a uma maior perda de peso corporal, especificamente por meio da redução da massa gorda, preservando a massa magra. Além disso, essa combinação resultou em melhores resultados metabólicos [6].

Outro anticorpo monoclonal direcionado ao receptor de actina tipo II é o LAE102. Em modelos pré-clínicos, o LAE102 demonstrou potencial para reduzir a massa gorda, preservando a massa muscular magra.

Atualmente, o medicamento está em fase de avaliação de sua segurança, farmacocinética e imunogenicidade em voluntários saudáveis [7,8].

Modulação da Flora Intestinal

Microbioma Intestinal

O microbioma intestinal é composto por mais de mil espécies bacterianas que influenciam a digestão, absorção e armazenamento de nutrientes no corpo. Essas bactérias também sintetizam vitaminas e desempenham um papel no metabolismo mineral. 

Pesquisas sugerem uma ligação entre a composição do microbioma intestinal e a obesidade, uma vez que essa patologia está associada à diminuição da diversidade microbiana e a uma maior proporção de bactérias Firmicutes em relação a Bacteroidetes [18]. 

A microbiota intestinal influencia a saciedade e a fome por meio de vários mecanismos. Metabólitos e lipopolissacarídeos (LPS) produzidos por bactérias intestinais podem estimular as células enteroendócrinas a liberar mais Colecistocinina (CCK). Além disso, os agonistas do receptor GLP-1 (GLP-1RA) podem alterar a composição da microbiota em direção a um perfil associado à magreza, potencializando os efeitos da perda de peso [19-21]. As bactérias intestinais podem produzir propionato, um ácido graxo de cadeia curta (AGCC) que estimula a liberação de GLP-1 e atua como agonista do receptor 2 de ácidos graxos livres, estimulando a secreção do hormônio supressor do apetite PYY. 

O microbioma também pode ter um efeito na sensibilidade à leptina no hipotálamo por meio da inflamação e da sinalização de citocinas associadas a algumas das espécies. Foi demonstrado que a microbiota em ratos afeta a expressão da monoamina oxidase A (MAOA) no hipocampo, uma enzima que depura monoaminas. Além disso, as bactérias intestinais podem criar substâncias neuroativas (dopamina e serotonina), que provavelmente não conseguem atravessar a BHE, mas podem atuar localmente no sistema nervoso entérico.

Modulação da Microbiota: 

A modulação da microbiota intestinal representa uma nova abordagem no tratamento da obesidade. A microbiota alterada pode afetar o equilíbrio energético, promovendo a síntese e o armazenamento de lipídios, modulando o apetite central e desencadeando inflamação crônica [23]. Embora a pesquisa nessa área ainda esteja em estágios iniciais, diversos estudos em andamento prometem descobrir intervenções eficazes.

Probióticos

Probióticos são microrganismos vivos que podem beneficiar a saúde do hospedeiro, apoiando a fisiologia do sistema digestivo. Eles podem reforçar a integridade da barreira intestinal e melhorar o metabolismo, diminuindo a permeabilidade intestinal e, assim, reduzindo a inflamação, regulando negativamente citocinas pró-inflamatórias, como IL-6 e TNF, e produzindo AGCCs que têm propriedades anti-inflamatórias e promovem o metabolismo de lipídios. Os probióticos são comumente administrados por meio de alimentos fermentados ou cápsulas orais, sendo o leite e os laticínios os transportadores mais pesquisados. Diferentes cepas probióticas têm efeitos únicos e requisitos de dosagem específicos, sendo Lactobacillus e Bifidobacterium os mais amplamente estudados em relação ao tratamento da obesidade [320]. Outra bactéria importante que pode ser usada como probiótico é a Akkermansia muciniphila. Ela coloniza a camada mucosa do intestino e desempenha um papel importante na regulação do metabolismo basal. Sua redução está associada a diversas doenças em humanos e modelos murinos, incluindo obesidade. Estudos em animais e humanos confirmam sua atividade benéfica no tratamento da obesidade, expondo a possibilidade de seu uso na próxima geração de abordagens terapêuticas para o tratamento de doenças metabólicas. Além da obesidade, acredita-se também que têm um efeito positivo no diabetes tipo 1 e 2, na esteatose hepática, na inflamação intestinal e em alguns tipos de câncer. A eficácia de todos os microrganismos benéficos mencionados depende se são consumidos como suplementos independentes ou integrados em produtos alimentícios.

Uma meta-análise de Perna et al, incluindo 1411 pacientes com sobrepeso ou obesidade e condições metabólicas relacionadas, não encontrou redução no peso corporal devido a intervenções probióticas. No entanto, foi observada uma diminuição no IMC (−0,73 [−1,31, −0,16] kg/m 2), circunferência da cintura (−0,71 [−1,24, −0,19] cm) e circunferência do quadril (−0,73 [−1,16, −0,30] cm) [325]. 

Outra meta-análise maior com 12.603 participantes relatou que os probióticos ou simbióticos reduziram significativamente o peso corporal (−0,91 [−1,08,−0,75] kg), o IMC (−0,28 [−0,36,−0,21] kg/m 2), a circunferência da cintura (−1,14 [−1,42,−0,87] cm), a massa gorda (−0,92 [−1,05,−0,79] kg) e a porcentagem de gordura corporal (−0,68 [−0,94,−0,42]%) sem afetar a massa corporal magra ou livre de gordura [326]. 

Uma meta-análise de 2024 por Duan et al., envolvendo 391 adolescentes, mostrou que os probióticos reduziram o IMC (−2,53 [−4,8 a −0,26] kg/m2), a glicemia de jejum (−0,80 [−1,13 a −0,47] mmol/L) e a proteína C reativa (PCR) (−0,24 [−0,43 a −0,05] mg/L). No entanto, não foram observadas alterações significativas no peso, circunferência da cintura, relação cintura-quadril ou níveis de insulina. Notavelmente, a intervenção também aumentou os níveis de colesterol total, triacilglicerídeos (TAG) e colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL) [327].

Em muitos casos, foi relatado que probióticos causam imunorreatividade, sepse e resistência a antibióticos por transferência genética. Esses efeitos negativos são mais comuns em pacientes imunodeficientes. Alguns efeitos probióticos estão associados a uma cepa altamente específica de microrganismo, dificultando a avaliação da dose e do esquema de tratamento adequados. Portanto, mais estudos são necessários para criar um protocolo e diretrizes adequados sobre o uso de probióticos em pacientes.

Prebióticos

Os prebióticos são componentes indigeríveis que promovem a proliferação de micróbios gastrointestinais, como Bifidobacterium e Lactobacillus. As bactérias intestinais convertem os prebióticos em AGCC e outros metabólitos, melhorando a saúde do hospedeiro ao aumentar a atividade reguladora dos linfócitos T, a absorção de minerais e a secreção de imunoglobulina A pelos linfócitos B. Os prebióticos são compostos principalmente por alimentos fibrosos, como cebola, alho, aspargos e cevada. Eles são categorizados com base em seu estágio de polimerização e fonte alimentar, incluindo frutanos (subdivididos em fruto-oligossacarídeos e inulina), polidextrose, xilo-oligossacarídeos, lactulose, galacto-oligossacarídeos, triphala e ciclodextrinas. Além disso, reduzem o pH intestinal, inibindo a proliferação de bactérias patogênicas, como Escherichia coli e Clostridium perfringens.

Um ensaio clínico controlado por placebo, unicêntrico, com crianças de 7 a 12 anos com sobrepeso ou obesidade investigou o efeito de 16 semanas de intervenção com insulina enriquecida com oligofrutose ou placebo com maltodextrina. Aqueles que consumiram prebióticos apresentaram maior redução no peso corporal (3,1%), gordura corporal (2,4%) e gordura do tronco (3,8%). Além disso, uma maior redução na TGA (19%) foi observada neste grupo [328]. 

Outro estudo com 45 adultos obesos, com três grupos de estudo (apenas dieta; prebióticos; probióticos), demonstrou que, 1 mês após a intervenção, todos os grupos apresentaram redução significativa no peso, IMC e circunferência da cintura. No entanto, apenas os grupos prebiótico e probiótico apresentaram redução significativa na massa gorda e aumento na força muscular. Além disso, o prebiótico e o probiótico melhoraram significativamente o perfil de insulina em comparação com o grupo que recebeu apenas dieta.

Simbióticos 

Simbióticos são combinações de probióticos e prebióticos, tendo um efeito sinérgico na microbiota gastrointestinal. Os prebióticos aumentam a taxa de sobrevivência dos probióticos e apoiam sua colonização no trato digestivo [320]. 

Uma meta-análise de 2020 de 23 ensaios randomizados descobriu que a intervenção simbiótica levou a uma redução no peso corporal (-0,80 [-1,56 a -0,03] kg) e circunferência da cintura (-2,07 [-3,11 a -1,03] cm). No entanto, nenhum efeito significativo no IMC ou na gordura corporal foi observado. Além disso, a dosagem de probióticos não influenciou a resposta ao tratamento [330].

Transplante de Microbiota Fecal

Embora o transplante de microbiota fecal (TMF) seja indicado principalmente para infecções por Clostridium difficile resistentes a antibióticos, estudos recentes também exploraram seu potencial no tratamento da obesidade, sendo a seleção de doadores a chave para o sucesso [331–333]. O TMF inclui a transferência de matéria fecal de um doador saudável para o trato digestivo do receptor por meio de vários métodos, incluindo colonoscopia, sondas nasojejunais, enemas ou cápsulas orais [331–333]. 

Numerosos estudos examinaram os efeitos do TMF na perda de peso e na homeostase glicêmica em pacientes com obesidade. Os resultados atuais indicam que o TMF não tem impacto significativo no peso ou no controle do peso. Mais pesquisas são necessárias para avaliar sua eficácia potencial na obesidade e em outras doenças metabólicas.

Terapia Gênica

A terapia gênica envolve a administração de material genético em uma célula para causar um efeito terapêutico, como corrigir um erro no genoma ou dar à célula uma nova função. Isso é alcançado usando um vetor para administrar o gene à célula correta, onde a expressão proteica produz o efeito desejado. O tipo de vetor utilizado é influenciado por seu tropismo tecidual, capacidade de empacotamento, capacidade de produção de vetores e imunogenicidade [9]. 

A terapia gênica para obesidade utiliza vetores virais (e vetores associados a adenovírus), vetores não virais (lipídios e proteínas), nucleases efetoras semelhantes a ativadores de transcrição (TALEN) e edição direcionada de genoma, incluindo o sistema CRISPR.

Vetores Virais e Vetores Associados a Adenovírus

Os adenovírus são vírus de DNA de fita dupla, sem envelope, com capsídeo icosaédrico, atuando como epissomos sem se integrar ao genoma do hospedeiro. Sua principal desvantagem como vetores em terapia gênica é a alta imunogenicidade. Portanto, uma vez utilizado para a terapia, o sistema imunológico do corpo pode reconhecer o vetor viral como um patógeno e desencadear uma resposta imune, impedindo a reutilização do mesmo vetor para outra terapia gênica [399–401 é 10,11 e 12]. 

Os vírus adenoassociados (VAA), por outro lado, são vírus de DNA de fita simples, sem envelope, com capsídeo icosaédrico. Eles também atuam como epissomos e são menos imunogênicos do que os adenovírus, consequentemente provocando uma resposta imune geralmente mais fraca em comparação aos vetores virais [299 é 9].

A terapia viral e antiviral pode aprimorar as propriedades de moléculas específicas para o tratamento da obesidade. Por exemplo, o fator de crescimento de fibroblastos 21 (FGF21) desempenha um papel crucial na fisiopatologia da obesidade, e seu potencial terapêutico já foi explorado. No entanto, o FGF21 tem uma meia-vida curta de 1 a 2 horas, limitando seu uso no tratamento. Jimenez et al investigaram a aplicação da terapia gênica usando vetores antivirais em camundongos para produzir FGF21 no tecido adiposo, fígado ou músculo esquelético. Essa abordagem resultou em perda de peso, redução da inflamação e melhora da resistência à insulina em camundongos [402 é 13].

CRISPR-Cas9 na Pesquisa sobre Obesidade: Identificando Genes-Alvo para Terapias Potenciais. 

Pesquisas sobre a manipulação genética CRISPR-Cas9 em modelos animais de e estudos in vitro em células humanas forneceram insights valiosos sobre os fatores genéticos que contribuem para a obesidade. Ao eliminar ou modificar sequências e expressões genéticas, pesquisadores podem estudar os efeitos dessas alterações no metabolismo e no armazenamento de gordura. Esse processo não apenas identifica alvos genéticos viáveis ​​para potenciais terapias humanas, mas também permite a exploração das interações gene-ambiente e o impacto das edições genéticas em distúrbios metabólicos associados à obesidade, como o diabetes. 

NT: CRISPR-Cas9 é um sistema revolucionário de edição genética que funciona como uma "tesoura molecular" para cortar e modificar o DNA em locais específicos. Ele utiliza uma enzima chamada Cas9, que faz o corte, e um RNA guia (gRNA) que direciona a Cas9 para o local exato no genoma. Descoberto como um sistema de defesa em bactérias, hoje é usado para corrigir genes defeituosos, tratar doenças genéticas e desenvolver novas terapias, como as contra o câncer. 

Modelos animais são cruciais nesta pesquisa, permitindo avaliar a segurança, a eficácia e os potenciais efeitos não-alvo da manipulação genética antes de traduzir as descobertas em tratamentos humanos. Por meio desses estudos, obtemos uma compreensão mais profunda da base genética da obesidade, fornecendo uma base para o desenvolvimento de terapias direcionadas. O sistema CRISPR/Cas9, suas vias de administração e os genes estudados estão resumidos na Figura 2. 

Figura 2. Abordagens baseadas em CRISPR para o tratamento da obesidade. 

Atualmente, estudos estão sendo conduzidos em modelos animais e células humanas in vitro. Diferentes vetores de entrega (adenovírus, vetores não virais e métodos físicos) são usados ​​nesses modelos. A parte inferior da figura explica as abordagens básicas para manipulação genômica com a tecnologia CRISPR, incluindo knockout de genes, regulação negativa, regulação positiva e adição ou reparo de genes. Os principais genes-alvo envolvidos no metabolismo, armazenamento de gordura e termogênese são listados, juntamente com as referências de pesquisa correspondentes. 

CRISPR — Repetições Palindrômicas Curtas Regularmente Interespaçadas em Clusters; CRISPRi — Interferência em CRISPR; CRISPRa — Ativação em CRISPR; AAV — vírus adeno-associados; Nrip1 — proteína 1 de interação com o receptor nuclear; IKKβ — um inibidor da subunidade beta da cinase do fator nuclear kappa-B; Irx3 — homeobox 3 de Iroquois; Fabp4 — proteína 4 de ligação a ácidos graxos; Bcl2—linfoma de células B 2; Sim1—mente única 1; Fgf21—fator de crescimento de fibroblastos 21; Fndc5—proteína 5 contendo domínio de fibronectina tipo III; UCP1—proteína desacopladora 1; LEP—leptina; MC4R—receptor de melanocortina 4.

Um estudo notável de Zhu et al. utilizou com sucesso o CRISPR/Cas9 para corrigir uma mutação no gene Lep de camundongos ob/ob, um modelo para obesidade monogênica mórbida em humanos [14]. A correção de uma mutação de um único par de bases (C para T) foi realizada especificamente apenas no tecido adiposo. Embora a taxa de substituição do alelo tenha sido relativamente baixa (1,67%), foi suficiente para restaurar a produção de leptina. Essa restauração suprimiu efetivamente o apetite e melhorou a resistência à insulina. Este estudo destaca o potencial da manipulação genômica mediada pelo CRISPR-Cas9 como uma estratégia terapêutica para o tratamento da obesidade monogênica em humanos, visando tecidos periféricos como o tecido adiposo. 

Outro aspecto importante da pesquisa com o CRISPR-Cas9 é sua capacidade de replicar variações genéticas específicas de humanos associadas à obesidade. Por exemplo, ao introduzir mutações semelhantes às humanas em modelos animais, os pesquisadores podem simular como essas alterações genéticas afetam o metabolismo, o armazenamento de gordura e o balanço energético. Essa abordagem também pode ajudar a identificar o impacto dos SNPs associados à obesidade. A edição desses SNPs em modelos animais permite uma avaliação direta de seu papel na obesidade e em distúrbios metabólicos, abrindo caminho para terapias direcionadas. No estudo de Claussnitzer et al, a abordagem CRISPR/Cas9 foi usada para investigar os efeitos da variante rs1421085 do gene FTO humano, um fator de risco para obesidade. O estudo revelou que essa variante afeta um intensificador de pré-adipócitos, impactando a expressão do homeobox 3 e 5 de Iroquois (IRX3 e IRX5) durante a diferenciação inicial dos adipócitos. 

Enquanto a inibição de IRx3 no tecido adiposo de camundongos aumentou o gasto energético e reduziu o peso corporal, a edição de adipócitos humanos portadores do alelo de risco FTO promoveu o escurecimento da gordura, oferecendo uma via translacional para terapias antiobesidade. Da mesma forma, a repressão de Fabp4 mediada por CRISPRi em camundongos obesos usando o sistema adCas9-sgRNA administrado por meio de injeções intraperitoneais não virais levou à perda de peso de 20% e à melhora dos marcadores glicêmicos e hepáticos [15].

Dong et al também aplicaram o CRISPR/Cas9 para investigar o papel funcional de uma variante de risco (SNP rs12454712) associada à obesidade. Eles demonstraram que esse SNP intrônico atua como um intensificador específico de um alelo, regulando a expressão do gene do linfoma de células B 2 (Bcl2). A deleção dessa região intensificadora em adipócitos humanos usando o CRISPR/Cas9 reduziu significativamente a expressão do Bcl2. Em um modelo murino, a menor expressão do Bcl2 no tecido adiposo foi associada a maior ganho de peso em uma dieta rica em gordura, enquanto a redução de Bcl2 nos adipócitos levou ao aumento da apoptose e à redução do acúmulo de gordura. Este estudo destaca o potencial do Bcl2 como um alvo terapêutico para a regulação da obesidade central [16].

Um estudo utilizou O CRISPR/Cas9 para introduzir mutações no gene MC4R humano, V103I (substituição de valina por isoleucina na posição 103) e I251L (substituição de isoleucina por leucina na posição 251), em camundongos. Essas variações reduzem o risco de obesidade em humanos, e camundongos fêmeas com essas alterações genéticas de ganho de função exibiram menos gordura corporal. Camundongos machos e fêmeas portadores dessas mutações apresentaram melhor tolerância à glicose e, em alguns casos, melhor sensibilidade à insulina. No entanto, essas mutações protetoras não protegeram os camundongos da obesidade quando expostos a uma dieta hipercalórica, indicando que uma alimentação saudável continua importante mesmo que queiramos usar essas mutações genéticas favoráveis ​​em futuras terapias humanas.

A haploinsuficiência, em que uma cópia funcional do gene é insuficiente para produzir níveis normais de expressão gênica, representa outro desafio no tratamento da obesidade genética. Um estudo abordou essa questão utilizando a ativação mediada pelo CRISPR (CRISPRa), uma técnica que aumenta a expressão do alelo funcional remanescente. Ao direcionar regiões regulatórias do gene Single-minded 1 (Sim1) ou Mc4r usando uma proteína dCas9 (Cas9 morta) fundida com um ativador transcricional, os pesquisadores aumentaram com sucesso a expressão gênica de ambos os genes. 

Eles utilizaram tanto a abordagem do knock-in para inserir a construção do transgene CRISPRa no genoma quanto a administração do transgene por um vetor de vírus adenoassociado recombinante (rAAV). Em ambos os casos, a regulação positiva do Sim1 ou Mc4r pelo transgene CRISPRa resgatou um fenótipo de obesidade haploinsuficiente. Essa abordagem inovadora pode ser a base para futuras terapias gênicas que visem a obesidade causada pela sensibilidade à dosagem gênica.

O potencial terapêutico das miocinas, como a Fgf21 e a proteína 5 contendo o domínio da fibronectina tipo III (Fndc5), na obesidade também foi investigado usando a abordagem CRISPRa. 

As miocinas são proteínas secretadas pelos músculos esqueléticos que desempenham papéis significativos no metabolismo lipídico. Pesquisadores empregaram o CRISPRa para ativar seletivamente a Fgf21 e Fndc5 em células musculares, o que promoveu o escurecimento dos adipócitos e reduziu a obesidade em camundongos com obesidade induzida por dieta. Esses resultados sugerem que a ativação de miocinas usando CRISPRa pode ser uma estratégia promissora para futuros tratamentos da obesidade.

A proteína desacopladora 1 (UCP1) desempenha um papel fundamental na termogênese, o processo que converte energia em calor, ocorrendo principalmente no tecido adiposo marrom (TAM). Como tal, a UCP1 e a TAM têm sido o foco de diversos estudos que exploram seu potencial terapêutico. 

Em um estudo, Romanelli et al. utilizaram uma construção AAV8-sgRNA-Cas9 para desativar múltiplos genes no tecido adiposo marrom de camundongos. Este tratamento local transduziu mais de 90% dos adipócitos, removeu genes como adiponectina, sintase de ácidos graxos e perilipina 1, e resultou no aumento de FGF21 circulante e na termogênese. Da mesma forma, em suínos, que naturalmente não apresentam expressão de UCP1 e têm dificuldades com a termorregulação, o CRISPR/Cas9 foi usado para inserir uma UCP1 funcional. Esses suínos knock-in apresentaram melhor termorregulação, redução da deposição de gordura e aumento da porcentagem de carcaça magra, sugerindo o potencial para edição de UCP1 em humanos, visto que menor atividade do BAT se correlaciona com maior IMC. 

Em outro estudo, uma linhagem de células-tronco humanas editadas pelo CRISPR foi desenvolvida para rastrear a expressão da UCP1, oferecendo promessas para pesquisas futuras no desenvolvimento de gordura marrom humana e modelagem de doenças. Além disso, Wang et al. projetaram adipócitos brancos humanos com superexpressão da UCP1, transformando-os em células semelhantes à gordura marrom. O transplante dessas células em camundongos levou à melhora da tolerância à glicose, à prevenção da obesidade induzida por dieta e ao aumento do gasto energético, abrindo possibilidades para terapias baseadas em células para doenças metabólicas. Esses estudos destacam coletivamente o potencial terapêutico de direcionar a UCP1 para tratamentos de obesidade por meio da termogênese aprimorada e do escurecimento da gordura.

Direções Futuras em Abordagens de Terapia Gênica 

A tecnologia CRISPR/Cas9 provou ser uma ferramenta valiosa na pesquisa sobre obesidade, oferecendo recursos precisos de manipulação genética que permitem aos pesquisadores explorar os fundamentos genéticos da obesidade. Estudos direcionados a genes-chave como Lep, Fto, Bcl2, Mc4R, Sim1, Fgf21, Ucp1, Fabp4 e Nrip1 mostraram resultados promissores em modelos animais e células humanas. Esses genes desempenham papéis críticos no metabolismo, armazenamento de gordura e termogênese, com sua modificação levando a efeitos benéficos como melhora da sensibilidade à insulina, aumento do gasto energético e redução do acúmulo de gordura. Tecidos adiposos periféricos, como a gordura marrom e branca, são alvos promissores para edição baseada no CRISPR de genes como Ucp1, Fabp4 e Nrip1 devido à sua relevância metabólica, acessibilidade e menor risco sistêmico. 

Abordagens como a CRISPRa e CRISPRi proporcionam flexibilidade adicional ao aumentar ou reprimir a expressão gênica sem alterar o DNA subjacente, aprimorando ainda mais os perfis de segurança. 

Além disso, o direcionamento de variações genéticas como as encontradas no FTO e MC4R oferece oportunidades para terapias personalizadas. No futuro, o refinamento dos sistemas de administração baseados no CRISPR e a abordagem de questões de segurança serão essenciais para traduzir essas descobertas em tratamentos humanos eficazes. 

A exploração contínua desses genes-alvo, especialmente em tecidos periféricos, tem um potencial significativo para o desenvolvimento de novas terapias baseadas em genes para combater a obesidade e seus distúrbios metabólicos relacionados. 

Um marco importante na terapia gênica baseada no CRISPR em humanos é o primeiro ensaio clínico, relatado em 2024, para tratar pacientes com hipercolesterolemia familiar [17]. Uma única infusão periférica direcionada ao gene PCSK9 no fígado reprimiu com sucesso sua expressão, levando a uma redução significativa nos níveis de colesterol de lipoproteína de baixa densidade. Embora não tenha como alvo direto a obesidade, este ensaio exemplifica a viabilidade da administração in vivo de CRISPR em tecidos metabólicos e estabelece um precedente para futuras intervenções que visem vias compartilhadas em doenças metabólicas. 

Embora as preocupações quanto aos efeitos a longo prazo e à segurança permaneçam, os resultados deste ensaio clínico inaugural fornecem evidências encorajadoras de que a edição genética in vivo baseada em CRISPR pode ser uma promessa substancial para futuros tratamentos da obesidade. 

No entanto, a aplicação clínica da terapia gênica para obesidade requer avaliação completa e o desenvolvimento de diretrizes padronizadas que abordem dosagem, via de administração, farmacodinâmica, farmacocinética, toxicidade e potenciais efeitos colaterais.

Desafios na Tradução Clínica da Edição Gênica

Uma desvantagem dos vetores em terapia gênica é sua potencial imunogenicidade. Vetores virais, como adenovírus ou retrovírus, podem ser reconhecidos como patógenos estranhos, levando o sistema imunológico a desenvolver uma resposta e gerar anticorpos neutralizantes que podem impedir a reutilização do mesmo vetor em futuras terapias gênicas. Isso limita a viabilidade de dosagens repetidas, o que pode ser necessário para condições crônicas. 

Em contraste, os AAVs são vírus de DNA com imunogenicidade relativamente baixa que persistem como epissomos. Embora sejam geralmente menos imunogênicos do que os adenovírus, os AAVs ainda podem induzir respostas imunes, particularmente contra suas proteínas do capsídeo, o que representa desafios para a redosagem. 

Da mesma forma, quando vetores virais são usados ​​para administrar sistemas CRISPR/Cas, eles podem desencadear reações imunes não apenas contra o próprio vetor, mas também contra proteínas derivadas de bactérias, como a Cas9. 

Sistemas de administração não virais, como nanopartículas lipídicas ou eletroporação, tendem a provocar respostas imunológicas mais fracas e podem, portanto, permitir administração repetida, embora a imunogenicidade das proteínas Cas continue sendo uma preocupação.

Mutações fora do alvo continuam sendo uma preocupação fundamental em termos de segurança na aplicação clínica das tecnologias CRISPR-Cas. Essa questão é particularmente importante em ambientes terapêuticos que exigem alta precisão. Para abordar essa questão, diversos métodos sensíveis de detecção em todo o genoma foram desenvolvidos. 

O CIRCLE-seq permite a identificação reprodutível in vitro de sítios fora do alvo, enquanto o DISCOVER-Seq detecta a atividade fora do alvo in vivo, rastreando o recrutamento de proteínas de reparo de DNA. O sistema VIVO também fornece um método robusto para identificar sítios fora do alvo diretamente em organismos vivos. A aplicação dessas ferramentas revelou resultados mistos. Em alguns casos, como a edição CRISPR-Cas9 para anemia falciforme e o uso de nickases Cas9 pareadas para direcionamento do gene Hao1, nenhuma mutação fora do alvo foi detectada.

No entanto, outros estudos demonstram preocupações persistentes. Por exemplo, RNAs-guia levaram a mutações fora do alvo substanciais in vivo, e nickases pareadas, embora reduzissem os efeitos fora do alvo, ainda causavam grandes rearranjos no alvo. A minimização da atividade fora do alvo requer um design otimizado de RNA-guia, conforme demonstrado por Akcakaya et al., que alcançaram alta eficiência de edição no alvo sem efeitos fora do alvo detectáveis ​​usando gRNAs cuidadosamente selecionados. Além disso, o uso de variantes de Cas9 de alta especificidade, como a Sniper-Cas9, e formatos de entrega transitória, como RNPs, podem reduzir ainda mais a atividade fora do alvo, limitando a duração e a atividade de Cas9 nas células. O aprimoramento contínuo das ferramentas de detecção e algoritmos de design será essencial para aumentar a segurança e a precisão das terapias baseadas em CRISPR.

Referências:

1. Tonin G et al. The Genetic Blueprint of Obesity: From Pathogenesis to Novel Therapies. Obesity Reviews 2025;0:e13978.

2. R James Stubbs et al. “Diet Composition and Energy Intake in Humans,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences 2023;378(1888):20220449.

3. O Petricoul, A Nazarian, U Schuehly et al., “Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Bimagrumab (BYM338),” Clinical Pharmacokinetics 62, no. 1 (2023): 141–155. 

4. SB Heymsfield, LA Coleman, R Miller, et  al., “Effect of Bimagrumab vs Placebo on Body Fat Mass Among Adults With Type 2 Diabetes and Obesity: A Phase 2 Randomized Clinical Trial,” JAMA Network Open 4, no. 1 (2021): e2033457. 

5. T Garito, M Zakaria, DA Papanicolaou, et  al., “Effects of Bimagrumab, An Activin Receptor Type II Inhibitor, on Pituitary Neurohormonal Axes,” Clinical Endocrinology 88, no. 6 (2018): 908–919. 

6. E Nunn, N Jaiswal, M Gavin, et al., “Antibody Blockade of Activin Type II Receptors Preserves Skeletal Muscle Mass and Enhances Fat Loss During GLP-1 Receptor Agonism,” Molecular Metabolism 80 (2024): 101880. 

7. Laekna Limited. A Randomized, Double-Blind, Placebo Controlled, Single and Multiple Dose Escalation Phase I Study to Evaluate the Safety, Tolerability, and Pharmacokinetics of LAE102 in Healthy Subjects and Subjects With Overweight/Obesity. clinicaltrials. gov; 2024 Oct [cited 2024 Nov 7]. Report No.: NCT06493084, https:// clinicaltrials.gov/study/NCT06493084. 

8. Laekna Therapeutics. 2024 [cited 2024 Nov 7]. Laekna Announces IND Acceptance by CDE for Internally-Discovered LAE 102 for the Treatment of Adult Patients With Obesity or Metabolic Diseases, https:// en.laekna.com/new/343.html.

9. AM Angelidi, MJ Belanger, A Kokkinos, CC Koliaki, and CS Mantzoros. “Novel Noninvasive Approaches to the Treatment of Obesity: From Pharmacotherapy to Gene Therapy,” Endocrine Reviews 2021; 43(3): 507–557.

10. Y Sheldon, BC Yoo, E Kmiec, N Petrelli, G Tiesi and S Warner.“Review of Safety Data for Adenovirus 5 as a Delivery Vector for Intratumoral Cancer Gene Therapy”. Human Gene Therapy 34, no. 7–8(2023 [cited 2025 Apr 30]): 314–324. 

11. AJ St George. “Gene Therapy Progress and Prospects: Adenoviral Vectors,” Gene Therapy 10, no. 14 (2003 [cited 2025 Apr 30]): 1135–1141.

12. S Nayak and R. W Herzog. “Progress and Prospects: Immune Responses to Viral Vectors”. Gene Therapy 17, no. 3 (2010 [cited 2025Apr 30]): 295–304.

13. V Jimenez, C Jambrina, E Casana et al. “FGF21 Gene Therapyas Treatment for Obesity and Insulin Resistance,” EMBO Molecular Medicine 10, no. 8 (2018): e8791.

14. L Zhu, X Yang, J Li et al. “Leptin Gene-Targeted Editing in ob/ob Mouse Adipose Tissue Based on the CRISPR/Cas9 System,” Journal of Genetics and Genomics 48, no. 2 (2021 [cited 2024 Nov 7]): 134–146.

15. M Claussnitzer, SN Dankel, KH Kim et al. “FTO ObesityVariant Circuitry and Adipocyte Browning in Humans” New England Journal of Medicine 373, no. 10 (2015 [cited 2024 Nov 7]): 895–907.

16. SS Dong, DL Zhu, XR Zhou et al. “An Intronic Risk SNPrs12454712 for Central Obesity Acts As an Allele- Specific Enhancer To Regulate BCL2 Expression,” Diabetes 70, no. 8 (2021 [cited 2024 Nov7]): 1679–1688.

17. T Horie and K Ono. “VERVE-101: A Promising CRISPR-Based Gene Editing Therapy That Reduces LDL- C and PCSK9 Levels in HeFH Patients”. European Heart Journal - Cardiovascular Pharmacotherapy 2024 (2): 89–9.

18. A. Aoun, F. Darwish, and N. Hamod. The Influence of the Gut Microbiome on Obesity in Adults and the Role of Probiotics, Prebiotics,and Synbiotics for Weight Loss. Preventive Nutrition and Food Science 2020(2):113–123.

19. L. Wang, P. Li, Z. Tang, X. Yan, and B. Feng, “Structural Modulation of the Gut Microbiota and the Relationship With Body Weight: Compared Evaluation of Liraglutide and Saxagliptin Treatment,” Scientific Reports 2016(6): 33251.

20. L. Zhao, Y. Chen, F. Xia, et al., “A Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Agonist Lowers Weight by Modulating the Structure of GutMicrobiota,” Frontiers in Endocrinology 2018(9):233.

21. N. Basso, E. Soricelli, L. Castagneto- Gissey, et al., “Insulin Resistance, Microbiota, and Fat Distribution Changes by a New Modelof Vertical Sleeve Gastrectomy in Obese Rats,” Diabetes 2016(10):2990–3001.

22. Z. Cheng, L. Zhang, L. Yang, and H. Chu, “The Critical Role of Gut Microbiota in Obesity,” Frontiers in Endocrinology 2022(13):1025706.

23. A. Acciarino, S. Diwakarla, J. Handreck, C. Bergola, L. Sahakian,and R. M. McQuade. The Role of the Gastrointestinal Barrier in Obesity-Associated Systemic Inflammation”. Obesity Reviews 2024(3) [cited 2025 Jan 13]): e1367.