A biogênese mitocondrial é um processo essencial para a manutenção da homeostase celular e para a adaptação do organismo a situações de maior demanda energética, como o exercício físico. Cada vez mais, esse tema tem sido investigado através de estudos que evidenciam a função fisiológica e adaptativa desse processo, demonstrando seu papel fundamental em diversos contextos, que vão desde a produção de energia, até a resistência física e a recuperação muscular. No blog de hoje, abordaremos esse tema a fundo, assim como estratégias para aumentar a biogênese mitocondrial.

Para revisitar o conceito de saúde mitocondrial e compreender melhor o que é a biogênese, recomendamos a leitura do nosso conteúdo anterior.
 

O papel da biogênese mitocondrial na saúde muscular

A manutenção da massa e da função muscular requer uma quantidade substancial de energia, fornecida principalmente pelas mitocôndrias, que representam até 6% do volume das fibras musculares em humanos. Durante o exercício, essas organelas são fundamentais para sustentar a síntese de ATP necessária para a manutenção de energia a longo prazo, garantindo o desempenho físico, tolerância ao esforço e resistência à fadiga muscular, especialmente durante a realização de treinos aeróbicos de alta intensidade.

Além da produção de energia, as mitocôndrias exercem um papel central na regulação da adaptação e recuperação muscular após o exercício. Esse processo é realizado a partir de um ciclo programado de reparo muscular, que inicia com uma fase de inflamação aguda e degeneração do tecido danificado, seguido pela proliferação e diferenciação de células satélite — também conhecidas como células-tronco musculares (MSC) — para formação de novas fibras ou substituição de áreas danificadas ou ausentes. Por fim, a remodelação tecidual e o crescimento anabólico do músculo completam o processo de reparo.

Nesse sentido, mitocôndrias funcionalmente íntegras são essenciais para a regeneração muscular, uma vez que regulam o balanço redox celular, além de contribuírem para a modulação da inflamação e diferenciação de MSCs. Assim, na fase inicial de reparo após o exercício, essas organelas estimulam a inflamação a partir do aumento da produção de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs) e da ativação de macrófagos do tipo M1. Já na fase de reparo propriamente dita, as mitocôndrias reduzem a formação de EROs e favorecem a transição dos macrófagos para o tipo M2, que possuem atividade anti-inflamatória e reparadora, favorecendo a resolução do processo inflamatório. Em seguida, inicia-se a regeneração muscular propriamente dita, a partir da proliferação e diferenciação das MSCs, um processo de alta demanda energética e dependente da função mitocondrial.

Considerando a importância do adequado funcionamento das mitocôndrias para o desempenho e reparo muscular, evidências indicam que o aumento da biogênese mitocondrial pode otimizar a resistência muscular e o processo de recuperação pós-exercício. Em contrapartida, a disfunção mitocondrial tem sido associada a diversas condições em que há redução da capacidade regenerativa e comprometimento da função muscular, como no envelhecimento, imobilização prolongada — como em situações de lesão musculoesquelética ou restrição de movimento — e doenças metabólicas.

Dessa forma, estratégias que promovam a eficiência e a renovação mitocondrial podem auxiliar não apenas para a melhora do desempenho físico, mas também para a preservação da saúde muscular ao longo do tempo.^1,2

Estratégias para estimular a biogênese mitocondrial

Situações de maior demanda energética, como exercícios aeróbicos de alta intensidade, restrição calórica e exposição ao frio, podem estimular o aumento da biogênese mitocondrial. Esse processo ocorre principalmente a partir da ativação de uma proteína chamada co-ativador-1 ativado por proliferador de peroxissoma alfa (PGC-1α), um importante regulador do metabolismo energético. O PGC-1α, atua ativando os fatores de transcrição nuclear 1 e 2 (Nrf1/2) que, por sua vez, aumentam a expressão do Fator de Transcrição A (TFAM), responsável por estimular a replicação e a transcrição de DNA mitocondrial (mtDNA), viabilizando a biogênese mitocondrial.³

O exercício físico destaca-se como um potente modulador da biogênese mitocondrial. Uma revisão sistemática e metanálise, incluindo 13 ensaios clínicos randomizados publicados na última década, evidenciou que treinamentos aeróbicos de alta intensidade, independentemente da modalidade, são capazes de induzir esse processo, conforme demonstrado pelo aumento da expressão do marcador PGC-1α.⁴

Além disso, estratégias que associam estímulos fisiológicos, como o exercício físico, e intervenções nutricionais específicas, podem potencializar a biogênese mitocondrial. Nesse sentido, a suplementação com nutracêuticos como WATTS’UP^®  e trans-resveratrol  pode auxiliar na melhora do desempenho físico e da saúde muscular. Esses ativos podem, ainda, ser associados em formulações com outros insumos que contribuam para a saúde mitocondrial, como a quercetina  ou os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA), L-leucina , L-isoleucina  e L-valina  (Caso queira saber mais sobre a qualidade dos nossos aminoácidos, confira aqui.)^1,5–7
 

WATTS’UP^®: potente ativador mitocondrial

WATTS’UP^® é um extrato micronizado de Citrus sinensis, padronizado em altas concentrações de hesperidina em sua forma mais biodisponível, que estimula a biogênese mitocondrial a partir da modulação e ativação de proteínas como a sirtuína-1 (SIRT1) — um importante sensor metabólico responsável por desacetilar PGC-1α —, o PGC-1α e o Nrf2. Adicionalmente, a hesperidina aumenta a atividade das enzimas da cadeia transportadora de elétrons (complexos I a IV) presente na membrana mitocondrial interna e a utilização celular de oxigênio, otimizando a função mitocondrial e aumentando a produção de energia na forma de ATP.

Um estudo clínico randomizado, duplo-cego e controlado por placebo realizado com 39 atletas, demonstrou que a suplementação com 500 mg de WATTS’UP^® ao dia, durante quatro semanas, promoveu um aumento de até quatro vezes na potência muscular sustentada, além de uma redução na razão de consumo de oxigênio por potência produzida em um teste de resistência em bicicleta ergométrica. Em conjunto, esses resultados indicam uma melhora significativa da função mitocondrial, refletida pela maior capacidade de manutenção dos níveis de ATP ao longo do tempo, e da utilização mais eficiente do oxigênio consumido.⁵