Physical Exercise Training and Chagas Disease: Potential Role of MicroRNAs.

Chagas disease (CD) is caused by Trypanosoma Cruzi. This parasite can infect several organs of the human body, mainly the heart, causing inflammation, fibrosis, arrhythmias, and cardiac remodeling, promoting long-term Chronic Chagas Cardiomyopathy (CCC). However, little scientific evidence has elucidated the molecular mechanisms that govern the pathophysiological processes in this disease. MicroRNAs (miRNAs) are regulators of post-transcriptional gene expression that modulate signaling pathways, participating in pathophysiological mechanisms in CD, but the understanding of miRNAs in this disease is limited. On the other hand, a wide range of scientific evidence shows that physical exercise training (PET) modulates the expression of miRNAs by modifying different signaling pathways in healthy individuals. Some studies also show that PET is beneficial for individuals with CD; however, these did not evaluate the miRNA expressions. Thus, there is no evidence showing the role of PET in the expression of miRNAs in CD. Therefore, this review aimed to identify miRNAs expressed in CD that could potentially be modified by PET.

Introdução

A doença de Chagas (DC) é uma doença complexa causada pela infecção por Trypanosoma Cruzi (T. Cruzi), um parasita protozoário flagelado, no nível intracelular.[1] Na fase aguda, a infecção por T. Cruzi gera grande inflamação dos tecidos e há uma resposta inicial do sistema imune inato na tentativa de combater a parasitemia.[2]

Entretanto, a infecção persiste e o sistema imune adaptativo ativa tanto os linfócitos T, como também as células T citotóxicas e auxiliares, que produzem citocinas, tais como o interferon gama (IFN-γ), que podem, por sua vez, levar à morte de parasitas intracelulares ao induzir um aumento nas espécies reativas do oxigênio e nitrogênio, que são microbicidas. Essa infecção também aumenta a expressão do fator de necrose tumoral (TNF-α), bem como anticorpos específicos para combater o T. Cruzi, que controlam o parasitismo, com o estabelecimento de uma infecção de baixo grau.[3]

Ainda na fase aguda da doença, há um aumento na expressão do peptídeo vasoativo endotelina-1 (ET-1) e da cardiotrofina-1 (CT-1), ambos induzindo a hipertrofia cardíaca, bem como um aumento na expressão da interleucina-1 beta (IL-1β), induzindo uma resposta inflamatória e pró-hipertrófica do miocárdio, o que pode iniciar a hipertrofia até mesmo nesse estágio.[4,5]

Com o passar dos anos, a parasitemia diminui; entretanto, os antígenos parasíticos persistem, gerando um infiltrado inflamatório difuso e miocardite, com a presença de linfócitos T CD4+ e CD8+ e macrófagos que continuam a expressar TNF-α e IFN-γ.[3] O IFN-γ tem a função essencial de controlar e combater parasitas, mas também contribui para a patogênese cardíaca, uma vez que lesiona o miocárdio por vários mecanismos moleculares que geram a disfunção miocárdica.[6]

Portanto, a doença evolui e passa para a fase crônica, que pode ser subdividida em duas formas: indeterminada e sintomática. Na forma indeterminada, os indivíduos podem passar anos sem manifestar nenhum tipo de sintoma mais sério, já que existe um equilíbrio entre a parasitemia e o sistema imune do hospedeiro. Entretanto, cerca de 30% desses pacientes desenvolvem uma forma sintomática ou determinada, que pode desencadear disfunções em vários órgãos, incluindo o coração, desenvolvendo a cardiomiopatia chagásica crônica (CCC) associada à miocardite e a fibrose miofibrilar cardíaca, e, dessa forma, reduzindo a condutividade elétrica cardíaca, levando à remodelação miocárdica.[7]

A CCC gera inflamação do tecido cardíaco, causando miocardite focal ou difusa, hipertrofia ou dilatação do ventrículo esquerdo, e morte progressiva de alguns cardiomiócitos, necrose e depósito de colágeno,[8] aumentando, assim, o tecido fibrótico, levando à redução de sua capacidade de contração. Esse resultado é geralmente associada a arritmias e insuficiência cardíaca,[9] mas é possível que os microRNAs (miRNAs) participem desses mecanismos. Em geral, os mecanismos moleculares que regulam esses processos não são bem entendidos.

MiRNAs são pequenos RNAs com comprimento de apenas 18 a 25 nucleotídeos,[10] proteínas não codificantes, e reguladores da expressão gênica pós-transcricional com a função de inibir ou degradar seus genes alvo.[11,12] Já se demonstrou que vários tipos de treinamento com exercício físico (TEF) modulam a expressão dos miRNAs.[13] Entretanto, há poucos artigos na literatura que tenham analisado os efeitos do TEF na expressão dos miRNAs na DC. Portanto, o objetivo desta revisão de literatura foi analisar os miRNAs expressos na DC e comparar esse resultado aos miRNAs expressos durante ou depois do TEF.

Doença de Chagas e miRNAs

Poucos estudos na literatura analisaram o perfil de expressão de miRNAs na DC, seja na fase aguda ou na crônica, bem como a sinalização celular que é regulada pelos miRNAs nessa doença negligenciada. Portanto, este trabalho incluiu todos os estudos que avaliaram o padrão de expressão dos miRNAs na DC (Tabela 1).

Tabela 1

– MicroRNAs na doença de Chagas

MicroRNAs	Fonte	Achados	Referência
↓ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-208a, miR-208b	Amostras cardíacas	Associação a distúrbios do tecido conjuntivo e fibrose	16
↑ miR-208b	Amostras plasmáticas	Associação à disfunção cardiovascular e hipertrofia miocárdica	17
↑ miR-20, miR-20b, miR-21, miR-142, miR-146a, miR-146b, miR-155, miR-182, miR-203, miR-222 ↓ miR-139, miR-145, miR-149, miR-322, miR-503,	Amostras cardíacas	Associação com o intervalo QT (QTc) corrigido pela frequência cardíaca. Despolarização e repolarização ventricular.	14
↑ miR-19a, miR-21, miR-29b, miR-30a, miR-199b	Amostras cardíacas e modelo celular	Associação à fibrose e remodelação cardíaca	18
↑ miR-16, miR-26b, miR-190b, miR-3586, let-7f-2 ↓ miR-190b	Células H9c2, infectadas com T. Cruzi	Associação com crescimento celular, hipertrofia e sobrevivência celular	19

Doença de Chagas (fase aguda) e miRNAs

Durante a fase aguda da DC, os pesquisadores avaliaram a expressão de miRNAs aos 15, 30 e 45 dias após a infecção, e identificaram que os miRNAs se expressaram diferentemente durante a parasitemia e que mudanças no intervalo QT sofreram regulação ascendente: miR-20, miR-20b, miR-21, miR-142, miR-146a, miR-146b, miR-155, miR-182, miR-203, miR-222, e descendente: miR-139, miR-145, miR-149, miR-322, miR-503.[14]

Outro estudo realizou uma análise in silico para identificar a expressão diferencial de miRNAs e seus genes alvo em vários processos biológicos durante a fase aguda da infecção pelo T. Cruzi, demonstrando que alguns podem estar associados ao processo patológico, tais como os miRNAs miR-238-3p, miR-149-5p, miR-143-3p, miR-145-5p e miR-486-5p. Outros miRNAs podem estar associados à imunidade e função cardiovascular, por exemplo: miR-10a-5p, miR-16-5p, miR-30c-5p, miR-34a-5p, miR-138-5p, miR-146a-5p, miR-149, miR-191-5p, miR-204-5p, miR-320b e miR-653-3p, bem como miRNAs relacionados ao processo de fibrose de tecidos: miR-34a-5p, miR-142-3p, miR-200b-3p e 203a-3p.[15]

Doença de Chagas (fase crônica) e miRNAs

A expressão dos miRNAs do tecido cardíaco dos pacientes com CCC após o transplante cardíaco foi analisada e comparada à expressão de miRNAs do tecido cardíaco de doadores saudáveis. De todos os miRNAs analisados, cinco tiveram sua expressão reduzida (miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-208a e miR-208b) em pacientes com CCC em comparação ao grupo de controle.[16] Em contraste, o miR-208a circulante em uma amostra de plasma foi superexpresso em pacientes com DC. Entretanto, eles foram indeterminados na fase crônica.[17]

A superexpressão de miR-19a, miR-21 e miR-29b já foi descrita em pacientes com CCC em comparação a indivíduos saudáveis. Inclusive, na análise histológica do tecido cardíaco de pacientes no estágio final da CCC, identificou-se que, além desses miRNAs mencionados acima, o miR-30a e o miR-199b também são superexpressos na DC.[18]

Esses estudos demonstram que muitos miRNAs participam de vários processos na DC, tanto na fase aguda quanto na crônica. Entretanto, são necessários mais estudos para elucidar o papel desses miRNAs e a sinalização celular que estão regulando na DC, incluindo a importância de terapias e tratamentos que podem modular o padrão de expressão apresentado na doença.

Doença de Chagas e treinamento com exercício físico: miRNAs como possíveis moduladores

Vários tipos de TEF foram descritos como moduladores da expressão de miRNAs,[13] em estudos experimentais e clínicos, tais como TEF de natação,[20] maratona,[21] corrida em esteira[22] e treinamento de resistência (TR)[23] (Tabela 2).

Tabela 2

– MicroRNAs em Treinamento com exercício físico (estudos pré-clínicos e clínicos)

MicroRNAs	Alvo	Fonte	Tipos de exercícios	Referência
Modelos experimentais in vivo
↑ miR-27a, miR-155 ↓ miR-143	ACE, AT1R	Amostras cardíacas	Ratos Wistar-Kyoto Treinamento físico na esteira	39
↑ miR-17-3p	TIMP-3 PTEN	Amostras cardíacas	Ratos C57Bl/6 Modelo de treinamento de nado em rampa Treinamento em roda voluntário	40
↑ miR-222	HIPK1	Amostras cardíacas	Modelo de nado em rampa Treinamento em roda voluntário	41
↑ miR-19b, miR-30e, miR-133b, miR-208a ↓ miR-99b, miR-100, miR-191a, miR-22, miR-181a	IGF-1 PI3K/AKT/mTOR MAPK	Amostras cardíacas Plasma	Ratos Wistar albinos Treinamento de natação	42
↑ miR-29a, miR-101a	TG-β fos COL1A1	Amostras cardíacas	Exercício de corrida intermitente	43
↑ miR-27a, miR-27b ↓ miR-143	ACE ACE2	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento de natação	44
↑ miR-126	PI3KR2	Amostras cardíacas Plasma	Ratos Zucker Treinamento de natação	26
↓ miR-214	SERCA2A	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento de resistência	23
↑ miR-1 ↓ miR-214	NCX SERCA2A	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento de natação	27
↑ miR-29c ↓ miR-1, miR-133a, miR133b	COL1A1 COL3A1	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento de natação	45
↑ miR-126	SPRED1 PI3KR2	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento de natação	46
↑ miR-21, miR-144, miR-145 ↓ miR-124	PTEN PIK3A TSC2	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento de natação	20
↑ miR-336-5p, miR-130b-5p, let7d-3p, miR-466c-5p, miR-324-3p, miR-146b-5p, miR-132-3p, miR-21-5p, miR-187-3p, miR-29b-5p, miR-324-5p, miR-214-5p, miR-140-5p, miR-152-5p, miR-99b-5p, miR-130a-5p, miR-455-5p, miR-27b-3p, miR-23b-3p, miR-652-5p, miR-199a-3p, miR-223-5p, miR-421-3p, miR-27a-5p, miR-24-5p, miR-34a-3p, miR-140-3p, miR-125b-5p, miR-145a-5p, miR-192-5p, miR-139-5p, miR-199a-5p, miR-674-3p, miR-191-5p, miR-28-3p, miR-195-5p, miR-598, miR-429, miR-224, miR-425, miR-221 ↓ miR-701-5p, miR-220, miR-144-3p, miR-694, miR-485-3p, miR-136-5p, miR-384-3p, miR-376c-3p, miR-208b-3p, miR-411-3p, miR-141-5p, miR-1894-3p, miR-9a, miR-687, miR-451-5p	TNF-α COL1A1 MMP9 PTEN AKT1 AMPK BCL2	Amostras cardíacas	Ratos Wistar Treinamento aeróbico de corrida	22
↑ miR-503, miR-465b-5p, miR-542-3p ↓ miR-652		Amostras cardíacas	Ratos C57Bl6 Treinamento de natação	47
↓ miR-26b, miR-143	IGF1R GATA-4 NFAT1C GSK3B	Amostras cardíacas	Ratos Balb/c Treinamento aeróbico em rodas de metal	48
↑ miR-21, miR-30b ↓ miR-1	BCL-2 p53 PDCD4	Amostras cardíacas	Treinamento de natação	49
↑ miR-23a, miR-27a	PTEN Casp7 FoxO1	Amostras musculoesqueléticas	Exercício de resistência	50
↑ miR-29c ↓ miR-1	COL1A1 COL3A1	Amostras cardíacas	Treinamento de natação	51
↑ miR-382		Amostras de soro, tecido e células	Exercício aeróbico em ratos IR	25
MicroRNAs	Alvos	Fonte	Tipos de exercícios	Referência
Estudos clínicos
↑ miR-126, miR-133	CPK	Plasma	Espiroergometria limitada a um único sintoma Corrida de maratona Exercício excêntrico de resistência	52
↓ miR-486	PTEN	Soro	Ciclismo sistemático a 70% VO2max	53
↑ miR-1, miR-126, miR-133a, miR-134, miR-146a, miR-208a, miR-499-5p	CPK NT-proBNP hsCRP	Plasma	Corrida de maratona Imediatamente após a corrida	21
↑ miR-1, miR-133a, miR-206, miR-208b, miR-499		Plasma	Corrida de maratona Imediatamente após a corrida	54
↑ miR-1, miR-133a, miR-206		Plasma	Corrida de maratona Imediatamente após a corrida	55
↑ let-7d-3p, let-7f-3p miR-29a-3p, miR-34a-5p, miR-125b-5pmiR-132-3p, miR-143-3p, miR-148a-3p, miR-223-3p, miR-223-5p miR-424-3p, miR-424-5p		Soro	Corrida de maratona Imediatamente após a corrida	56
↑ miR-1, miR-30a, miR-133a ↓ miR-26a, -29b		Plasma	Corrida de maratona Imediatamente após a corrida	57
↑ miR-1, miR-133a, miR-206		Plasma	Corrida de maratona Imediatamente após a corrida	58
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-139-5p, miR-143, miR-145, miR-223, miR-330-3p, miR-338-3p, miR-424 ↓ miR-30b, miR-106a, miR-146, miR-151-3p, miR-151-5p, miR-221, miR-652, let-7i ↑ miR-103, miR-107 ↓ miR-21, miR-25, miR-29b, miR-92a, miR-133a, miR-148a, miR-148b, miR-185, miR-342-3p, miR-766, let-7d		Plasma	Teste cicloergômetro 1-3 h após o exercício Ciclo de resistência sistemática treinamento ergométrico	59
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-206 miR-485-5p, miR-509-5p, miR-517a miR-518f, miR-520f, miR-522, miR-553, miR-888		Plasma	Treinamento intervalado de alta intensidade Imediatamente após	60
↑ miR-181b, miR-214 ↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-208b		Plasma	Teste de esteira em aclive (concêntrico) Imediatamente após Teste de esteira em declive (excêntrico) 2-6 h após o exercício	61
↑ miR-149 ↓ miR-146a, miR-221		Soro	Exercício de resistência 3 dias após o exercício	62
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-206, miR-208b, miR-499		Plasma	Treinamento de resistência sistemático 36-72 h após o exercício	63
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-181a ↓ miR-9, miR-23a, miR-23b, miR-31 ↑ miR-1, miR-29b	HDAC4 NRF1	Amostras musculoesqueléticas	Teste cicloergômetro, ciclismo	64
↑ miR-136, miR-200c, miR-376a, miR-377, miR-499b, miR-558 ↓ miR-28, miR-30d, miR-204, miR-330, miR-345, miR-375, miR-449c, miR-483, miR-509, miR-520a, miR-548a, miR-628, miR-653, miR-670, miR-889, miR-1245a, miR-1270, miR-1280, miR-1322, miR-3180		Amostras musculoesqueléticas	Treinamento de resistência	65
↑ miR-451 ↓ miR-26a, miR-29a, miR-378		Amostras musculoesqueléticas	Exercício de resistência	66
↑ miR-125a, miR-145, miR-181b, miR-193a, miR-197, miR-212, miR-223, miR-340, miR-365, miR-485, miR-505, miR-520d, miR-629, miR-638, miR-939, miR-940, miR-1225, miR-1238 ↓ let-7i, miR-16, miR-17, miR-18a, miR-18b, miR-20a, miR-20b, miR-22, miR-93, miR- 96, miR-106a, miR-107, miR-126, miR-130a, miR-130b, miR-151, miR-185, miR-194, miR-363, miR-660		Soro	Exercício em cicloergômetro, ciclismo	67
↑ miR-7, miR-15a, miR-21, miR-26b, miR-132, miR-140, miR-181a, miR-181b, miR-181c, miR-338, miR-363, miR-939, miR-940, miR-1225 ↓ let-7e, miR-23b, miR-31, miR-99a, miR-125a, miR-125b, miR-126, miR-130a, miR-145, miR-151, miR-199a, miR-199b, miR-221, miR-320, miR-451, miR-486, miR-584, miR-652		PBMC	Exercício em cicloergômetro, ciclismo	68
↑ let-7f, miR-21, miR-29c, miR-223 ↓ let-7f, miR-21, miR-29c, miR-223		PBMC	Exercício de corrida	69
↑ miR-7, miR-29a, miR-29b, miR-29c, miR-30e, miR-142, miR-192, miR-338, miR-363, miR-590 ↓ let-7e, miR-126, miR-130a, miR-151, miR-199a, miR-221, miR-223, miR-326, miR-328, miR-652		PBMC	Exercício em cicloergômetro, ciclismo	70
↑ miR-15a, miR-29b, miR-29c, miR-30e, miR-140, miR-324, miR-338, miR-362, miR-532, miR-660 ↓ miR-23b, miR-130a, miR-151, miR-199a, miR-221		Soro	Exercício em cicloergômetro, ciclismo	71
↑ miR-1, miR-486, miR-494		Soro	(Atletas de resistência, corredores, ciclistas e triatletas) Teste de exercício cardiopulmonar	72
↑ miR-21, miR-146a, miR-221, miR-222 ↑ miR-20a, miR-21, miR-146a, miR-221, miR-222		Soro	Treinamento por remada, 5 km, 1-3 h por sessão, 20-24 remadas/min)	73
↑ miR-376a ↓ miR-16, miR-27a, miR-28		Plasma	Treinamento de exercício aeróbico - corrida (4 dias/semana)	74
↑ miR-19a, miR-19b, miR-20a, miR-26b, miR-143, miR-195	p-AKT p-S6K1	Soro	Exercício de resistência	75
↑ miR-222	HIPK1	Plasma	Teste ergométrico em bicicleta	41
↑ miR-221 ↓ miR-208b, miR-221, miR-21, miR-146a, miR-210		Soro	Exercício de basquete	76

Alguns estudos também relataram a importância do TEF na modulação da expressão dos miRNAs em situações patológicas, bem como em diabéticos,[24,25] na obesidade,[26] após o infarto do miocárdio[27] e com insuficiência cardíaca;[22] entretanto, o papel do TEF na modulação dos miRNAs na DC ainda não foi evidenciado. A literatura apresenta apenas estudos que demonstraram os efeitos benéficos do TEF na DC; porém eles não analisaram o perfil do miRNA.

Realizando apenas TEF aeróbico com intensidade moderada (50 a 70% de frequência cardíaca máxima), três vezes por semana, por 30 minutos, em 12 semanas, obteve-se um aumento significativo na capacidade cardiorrespiratória metabólica máxima (VO2), aumento de tempo de exercício, distância percorrida e melhoria de aspectos emocionais,[28] e, além disso, em associação com um programa de TR, foram obtidos resultados benéficos.[29]

Outro estudo, com um protocolo de TEF semelhante, também evidenciou uma melhoria da capacidade funcional, com melhoria da fração de ejeção e resistência respiratória, melhoria da pressão diastólica no ventrículo esquerdo, e da qualidade de vida de pacientes chagásicos após 8 meses de treinamento.[30]

Um programa de reabilitação cardíaca composto do mesmo protocolo de TEF mencionado acima, com TR e alongamentos, orientação nutricional adicional e aconselhamento farmacológico para pacientes com DC, demonstrou aumento da capacidade funcional e física, melhorando a qualidade de vida de pacientes chagásicos.[31]

Em outro estudo importante, os pesquisadores realizaram TEF três vezes por semana em pacientes chagásicos. Eles demonstraram que o grupo que realizou exercícios aumentou o consumo de oxigênio de pico durante o exercício e a ventilação máxima por minuto, melhorando a capacidade funcional desses pacientes.[32]

Entretanto, apesar de demonstrar que o TEF tem efeitos benéficos para pacientes com DC, é difícil analisar os efeitos desse tipo de treinamento no nível do tecido, celular e molecular, considerando que esses estudos foram realizados em seres humanos, para quem seriam necessárias biópsias. Portanto, para investigar os possíveis mecanismos associados a esses efeitos benéficos do TEF na DC, alguns estudos foram realizados em modelos experimentais de DC in vivo.

Camundongos Balb/c realizaram TEF em uma esteira antes de serem infectados com T. Cruzi. Observou-se que o TEF reduziu o pico da parasitemia, concluindo que o TEF pode promover alterações benéficas no sistema imune e obter melhores respostas a infecções.[33]

Em outros estudos, foram relatados os mesmos achados que os de estudos anteriores; entretanto, eles também observaram que ratos que fizeram o treinamento obtiveram maior proteção da atividade metabólica de NADH em neurônios mioentéricos e maior síntese de TNF-α e TGF-β.[34] Isso contribuiu para a sobrevivência e/ou proteção de 10,3% dos neurônios mioentéricos e sua produção imunorreativa de sintase neuronal de óxido nítrico. O grupo em treinamento, inclusive, obteve maior expressão de TNF-α durante a fase aguda da infecção por T. Cruzi, oferecendo benefícios ao sistema imune para preservar os neurônios nitrérgicos.[35]

Nesse contexto, em outro estudo, pesquisadores observaram que o grupo de TEF obteve maior expressão de TNF-α, IFNγ, IL-6 e as quimiocinas MCP-1 e CX3CL1 durante a infecção aguda, além de alcançarem melhor capacidade física, aumento do limiar anaeróbio, aumento da atividade da catalase e do superóxido dismutase, e redução da oxidação lipídica e proteica no tecido cardíaco, demonstrando que o TEF pode ser uma estratégia interessante para aumentar a eficiência de mecanismos antioxidantes endógenos, reduzindo os danos oxidativos nesses animais.[36]

Outro estudo demonstrou que o TEF antes da infecção em ratos Wistar aumentou o tempo até que se atingisse a fadiga e o limiar anaeróbio, reduziu a expressão de TNF-α, CCL-2, MCP-1 e CX3CL1, bem como a oxidação lipídica e proteica, e aumentou a expressão de IL-10, catalase e superóxido dismutase, indicando que o TEF induz um fenótipo protetor, aumentando as defesas do hospedeiro contra o agente parasítico, inclusive atenuando o processo de remodelação patológica associado à miosite musculoesquelética.[37]

Finalmente, em outro estudo, ratos suíços foram infectados pelo T. Cruzi após TEF de intensidade moderada em uma esteira, realizado durante 9 semanas. Os pesquisadores identificaram que o TEF conseguiu reduzir a parasitemia latente dos animais infectados submetidos a treinamento, corroborando os achados de estudos anteriores. Eles chegaram a obter menor produção de citocinas pró-inflamatórias (TNF-α, INFγ, IL-12) e proteína quimiotática de monócitos 1 (MCP-1) durante os primeiros dias de infecção.[38]

Portanto, sugere-se que o TEF tenha um potencial terapêutico para a prevenção e o tratamento complementar de DC e CCC pela modulação do sistema imune. Entretanto, estudos clínicos carecem de análises morfométricas, celulares e moleculares especialmente pela análise de miRNAs para melhor entendimento dos efeitos benéficos do TEF na sinalização celular em seres humanos com DC, enquanto estudos pré-clínicos, in vivo, demandam estudos que avaliem os efeitos de TEF com DC e CCC já instaladas e não apenas no estágio de pré-infecção.

Sobreposições entre miRNAs em DC e TEF

Além disso, realizamos uma análise utilizando o diagrama de Venn, para identificar os miRNAs que foram modulados por TEF, em estudos clínicos e pré-clínicos que podem possivelmente modular miRNAs na DC.

Houve apenas 7 miRNAs expressos em DC, 95 miRNAs expressos em estudos clínicos com TEF, e 36 miRNAs expressos em estudos pré-clínicos com TEF. É interessante notar que foram identificados 7 miRNAs que tinham modulação tanto na DC quanto em estudos clínicos com TEF, 3 miRNAs comuns modulados na DC e em estudos pré-clínicos com TEF, e, principalmente, 12 miRNAs comuns modulados na CD, estudos clínicos com TEF, e estudos pré-clínicos com TEF (Figura 1). Esses 12 miRNAs são: miR-1, miR-21, miR-26b, miR-29b, miR-133a, miR-133b, miR-139, miR-145, miR-146a, miR-208a, miR-208b, miR-222.

Figura 1

– O diagrama de Venn mostra sobreposições entre miRNAs: miRNAs (miRs) na doença de Chagas (azul), miRs TEF clin: estudos clínicos (rosa), e miRs TEF pre-clin: estudos pré-clínicos (verde).

Entretanto, desses 12 miRNAs comuns, apenas miR-133b, miR-139 e miR-208a foram identificados com um padrão de expressão diferente na DC e TEF; todos os 3 miRNAs passam por regulação descendente na DC, e ascendente, em TEF (Figura 2).

Figura 2

– miRNAs expressos na DC que podem provavelmente ser modulados por TEF

O miR-133b controla o fator de crescimento de tecido conjuntivo (CTGF)[77] e pode suprimir a remodelação cardíaca;[78] portanto, o TEF pode ser uma alternativa excelente para controlar a remodelação cardíaca, possivelmente pela modulação do miR-133b e a modificação da sinalização celular.

O miR-139 está associado à cardiomiopatia hipertrófica, regulando a expressão do c-Jun, um fator transcricional que liga a região promotora de alguns genes para induzir a hipertrofia cardíaca, e, portanto, a superexpressão desse miRNA reduz a expressão do c-Jun e consequentemente atenua a hipertrofia cardíaca patológica,[79] que pode ser uma sinalização celular pela qual o TEF suprime a hipertrofia patológica na DC, porque o TEF também aumenta a expressão desse miRNA.[22,59]

Nesse contexto, o miR-208a regula a expressão de alguns fatores transcricionais, tais como GATA-4, que está associado à ativação de genes cardíacos pró-hipertróficos.[80] Na DC, esse miRNA sofre regulação descendente,[16] enquanto a TEF pode aumentar sua expressão,[21,42] demonstrando, portanto, que possivelmente pode ser um mecanismo molecular pelo qual o TEF atenua a hipertrofia cardíaca nessa doença.

Conclusões

Os miRNAs participam de vários processos na patogênese da DC. Muitas evidências mostram os efeitos benéficos do TEF na DC; entretanto, ainda não há artigos na literatura que demonstrem as alterações nos mecanismos moleculares dos miRNAs que o TEF induz na DC. Dessa forma, são necessários estudos posteriores para elucidar esses mecanismos.

Introduction

Chagas Disease (CD) is a complex disease caused by Trypanosoma Cruzi (T. cruzi), a flagellated protozoan parasite, infection at the intracellular level.[1] In the acute phase, the T. cruzi infection generates great tissue inflammation, and there is an initial response of the innate immune system in an attempt to fight parasitemia.[2]

However, the infection persists and the adaptive immune system activates the T lymphocytes, as well as the auxiliary and cytotoxic T cells, which produce cytokines, such as gamma interferon (IFN-γ), which can in turn lead to intracellular parasitic death by inducing an increase in the reactive oxygen species and nitrogen, which are microbicides. This infection also increases the expression of the tumor necrosis factor (TNF-α) and specific antibodies to combat T. cruzi, which control parasitism, with a low-grade infection being established.[3]

Still in the acute phase of the disease, there is an increase in the expression of the vasoactive peptide endothelin-1 (ET-1) and cardiotrophin-1 (CT-1), both inducing cardiac hypertrophy, as well as an increase in the expression of interleukin-1 beta. (IL-1β), inducing an inflammatory and pro-hypertrophic response of the myocardium, which may initiate cardiac hypertrophy even at this stage.[4,5]

Over the years, parasitemia is reduced; however, parasitic antigens persist, generating a diffuse inflammatory infiltrate and myocarditis, with the presence of CD4 + and CD8 + T lymphocytes and macrophages that continue to express TNF-α and IFN-γ.[3] IFN-γ has an essential function to control and fight against parasites, but it also contributes to cardiac pathogenesis, as it damages the myocardium through several molecular mechanisms generating myocardial dysfunction.[6]

Thus, the disease evolves and passes to the chronic phase, which can be subdivided into two forms: indeterminate and symptomatic. In the indeterminate form, individuals can go for years without manifesting any type of more serious symptom, where there is a balance between parasitemia and the host’s immune system. However, about 30% of these patients develop a symptomatic or determined form, which can trigger dysfunctions in different organs, including the heart, developing Chronic Chagas Cardiomyopathy (CCC) associated with myocarditis and cardiac myofibrillary fibrosis, thereby reducing cardiac electrical conductivity and generating myocardial remodeling.[7]

CCC generates inflammation of the cardiac tissue, causing focal or diffuse myocarditis, hypertrophy, or dilation of the left ventricle and progressive death of some cardiomyocytes, necrosis, and collagen deposit,[8] thereby increasing the fibrotic tissue, leading to a reduction in its contractile capacity. This outcome is mostly associated with arrhythmias and heart failure,[9] but microRNAs (miRNAs) may also participate in these mechanisms. In general, the molecular mechanisms that govern these processes are poorly understood.

MiRNAs are small RNAs, with only 18 to 25 nucleotides in length;[10] non-coding proteins; and regulators of post-transcriptional gene expression with the function of inhibiting or degrading its target genes.[11,12] It has been shown that several types of physical exercise training (PET) modulate the expression of miRNAs.[13] Nevertheless, articles that analyze the effects of PET on the expression of miRNAs in CD are still scarce in the literature. Thus, our literature review sought to analyze the miRNAs expressed in CD and to compare this finding with the miRNAs expressed during or after PET.

Chagas Disease and miRNAs

Few studies in the literature have analyzed the expression profile of miRNAs in CD, either in the acute or in the chronic phase, as well as the signaling pathways that are regulated by miRNAs in this neglected disease. Therefore, this study included all of the studies that evaluated the expression pattern of miRNAs in CD (Table 1).

Table 1

– MicroRNAs in Chagas Disease

MicroRNAs	Source	Findings	Reference
↓ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-208a, miR-208b	Heart samples	Association with connective tissue disorders and fibrosis	16
↑ miR-208b	Plasma samples	Association with cardiovascular dysfunction and myocardial hypertrophy	17
↑ miR-20, miR-20b, miR-21, miR-142, miR-146a, miR-146b, miR-155, miR-182, miR-203, miR-222 ↓ miR-139, miR-145, miR-149, miR-322, miR-503,	Heart samples	Association with heart rate-corrected QT (QTc) interval. Ventricular depolarization and repolarization.	14
↑ miR-19a, miR-21, miR-29b, miR-30a, miR-199b	Heart samples and cell model	Association with fibrosis and cardiac remodeling	18
↑ miR-16, miR-26b, miR-190b, miR-3586, let-7f-2 ↓ miR-190b	H9c2 cells, infected with T. Cruzi	Association with cell growth, hypertrophy, and cell survival	19

Chagas Disease (acute phase) and miRNAs

During the acute phase of CD, the researchers evaluated the expression of miRNAs at 15, 30, and 45 days post-infection, and identified that miRNAs were differentially expressed during parasitemia and that changes in the QT interval were upregulated: miR-20, miR-20b, miR-21, miR-142, miR-146a, miR-146b, miR-155, miR-182, miR-203, and miR-222, and downregulated: miR-139, miR-145, miR-149, miR-322, and miR-503.[14]

Another study performed an in silico analysis to identify the differential expression of miRNAs and their target genes in several biological processes during the acute phase of T. Cruzi infection, demonstrating that some miRNAs may be associated with the pathological process, such as miR-238-3p, miR-149-5p, miR-143-3p, miR-145-5p, and miR-486-5p. Other miRNAs may be associated with cardiovascular immunity and function, for example: miR-10a-5p, miR-16-5p, miR-30c-5p, miR-34a-5p, miR-138-5p, miR-146a-5p, miR-149, miR-191-5p, miR-204-5p, miR-320b and miR-653-3p, as well as miRNAs related to the tissue fibrosis process: miR-34a-5p, miR-142-3p, miR-200b-3p, and 203a-3p.[15]

Chagas Disease (chronic phase) and miRNAs

The expression of miRNAs from the cardiac tissue of patients with CCC after heart transplantation was analyzed and compared with the expression of miRNAs from the cardiac tissue of healthy donor individuals. Of all miRNAs analyzed, five miRNAs had their expression reduced (miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-208a, and miR-208b) in patients with CCC when compared to the control group.[16] By contrast, the circulating miR-208a in a plasma sample was overexpressed in patients with CD; however, these were in the undetermined chronic phase.[17]

The overexpression of MiR-19a, miR-21, and miR-29b has been described in patients with CCC when compared to healthy individuals. In fact, in the histological analysis of the cardiac tissue of patients in the final stage of CCC, it was identified that, in addition to the miRNAs mentioned above, the miR-30a and miR-199b are also overexpressed in the CD.[18]

These studies demonstrate that many miRNAs participate in several processes in the CD both in the acute and chronic phase; however, further studies are needed to elucidate the role of these miRNAs and the signaling pathways they are regulating in the CD, including the importance of therapies or treatments that can modulate the pattern of expression shown in the disease.

Chagas Disease and Physical Exercise Training: miRNAs as potential modulators

Several types of PET have been described as modulators of the expression of many miRNAs,[13] in experimental and clinical studies, such as swimming PET,[20] marathon,[21] running on a treadmill,[22] and resistance training (RT)[23] (Table 2).

Table 2

– MicroRNAs in Physical Exercise Training (pre-clinical and clinical studies)

MicroRNAs	Target	Source	Types of Exercises	Reference
In vivo experimental models
↑ miR-27a, miR-155 ↓ miR-143	ACE, AT1R	Heart samples	Wistar-Kyoto rats Exercise training on treadmill	39
↑ miR-17-3p	TIMP-3 PTEN	Heart samples	C57Bl/6 mice Ramp swimming training model Voluntary wheel training	40
↑ miR-222	HIPK1	Heart samples	Ramp swimming model Voluntary wheel training	41
↑ miR-19b, miR-30e, miR-133b, miR-208a ↓ miR-99b, miR-100, miR-191a, miR-22, miR-181a	IGF-1 PI3K/AKT/mTOR MAPK	Heart samples Plasma	Wistar albino rats Swimming training	42
↑ miR-29a, miR-101a	TG-β fos COL1A1	Heart samples	Intermittent run exercise	43
↑ miR-27a, miR-27b ↓ miR-143	ACE ACE2	Heart samples	Wistar rats Swimming training	44
↑ miR-126	PI3KR2	Heart samples Plasma	Zucker rats Swimming training	26
↓ miR-214	SERCA2A	Heart samples	Wistar rats Resistance training	23
↑ miR-1 ↓ miR-214	NCX SERCA2A	Heart samples	Wistar rats Swimming training	27
↑ miR-29c ↓ miR-1, miR-133a, miR133b	COL1A1 COL3A1	Heart samples	Wistar rats Swimming training	45
↑ miR-126	SPRED1 PI3KR2	Heart samples	Wistar rats Swimming training	46
↑ miR-21, miR-144, miR-145 ↓ miR-124	PTEN PIK3A TSC2	Heart samples	Wistar rats Swimming training	20
↑ miR-336-5p, miR-130b-5p, let7d-3p, miR-466c-5p, miR-324-3p, miR-146b-5p, miR-132-3p, miR-21-5p, miR-187-3p, miR-29b-5p, miR-324-5p, miR-214-5p, miR-140-5p, miR-152-5p, miR-99b-5p, miR-130a-5p, miR-455-5p, miR-27b-3p, miR-23b-3p, miR-652-5p, miR-199a-3p, miR-223-5p, miR-421-3p, miR-27a-5p, miR-24-5p, miR-34a-3p, miR-140-3p, miR-125b-5p, miR-145a-5p, miR-192-5p, miR-139-5p, miR-199a-5p, miR-674-3p, miR-191-5p, miR-28-3p, miR-195-5p, miR-598, miR-429, miR-224, miR-425, miR-221 ↓ miR-701-5p, miR-220, miR-144-3p, miR-694, miR-485-3p, miR-136-5p, miR-384-3p, miR-376c-3p, miR-208b-3p, miR-411-3p, miR-141-5p, miR-1894-3p, miR-9a, miR-687, miR-451-5p	TNF-α COL1A1 MMP9 PTEN AKT1 AMPK BCL2	Heart samples	Wistar rats Aerobic run training	22
↑ miR-503, miR-465b-5p, miR-542-3p ↓ miR-652		Heart samples	C57Bl6 mice Swimming training	47
↓ miR-26b, miR-143	IGF1R GATA-4 NFAT1C GSK3B	Heart samples	Balb/c mice Aerobic metal wheels training	48
↑ miR-21, miR-30b ↓ miR-1	BCL-2 p53 PDCD4	Heart samples	Swimming training	49
↑ miR-23a, miR-27a	PTEN Casp7 FoxO1	Skeletal muscle samples	Resistance exercise	50
↑ miR-29c ↓ miR-1	COL1A1 COL3A1	Heart samples	Swimming training	51
↑ miR-382		Serum, tissues, and cell samples	IR mice Aerobic exercise	25
MicroRNAs	Targets	Source	Types of Exercises	Reference
Clinical studies
↑ miR-126, miR-133	CPK	Plasma	Single symptom-limited spiroergometry test Marathon run Eccentric resistance exercise	52
↓ miR-486	PTEN	Serum	Systematic-cycling at 70% VO2max	53
↑ miR-1, miR-126, miR-133a, miR-134, miR-146a, miR-208a, miR-499-5p	CPK NT-proBNP hsCRP	Plasma	Marathon run Immediately after run	21
↑ miR-1, miR-133a, miR-206, miR-208b, miR-499		Plasma	Marathon run Immediately after run	54
↑ miR-1, miR-133a, miR-206		Plasma	Marathon run Immediately after run	55
↑ let-7d-3p, let-7f-3p miR-29a-3p, miR-34a-5p, miR-125b-5pmiR-132-3p, miR-143-3p, miR-148a-3p, miR-223-3p, miR-223-5p miR-424-3p, miR-424-5p		Serum	Marathon run Immediately after run	56
↑ miR-1, miR-30a, miR-133a ↓ miR-26a, -29b		Plasma	Marathon run Immediately after run	57
↑ miR-1, miR-133a, miR-206		Plasma	Marathon run Immediately after run	58
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-139-5p, miR-143, miR-145, miR-223, miR-330-3p, miR-338-3p, miR-424 ↓ miR-30b, miR-106a, miR-146, miR-151-3p, miR-151-5p, miR-221, miR-652, let-7i ↑ miR-103, miR-107 ↓ miR-21, miR-25, miR-29b, miR-92a, miR-133a, miR-148a, miR-148b, miR-185, miR-342-3p, miR-766, let-7d		Plasma	Cycle ergometry test 1-3 hs after exercise Systematic endurance cycle ergometry training	59
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-206 miR-485-5p, miR-509-5p, miR-517a miR-518f, miR-520f, miR-522, miR-553, miR-888		Plasma	High intensity interval exercise Immediately after	60
↑ miR-181b, miR-214 ↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-208b		Plasma	Uphill treadmill test (concentric) Immediately after Downhill treadmill test (eccentric) 2-6 hs after exercise	61
↑ miR-149 ↓ miR-146a, miR-221		Serum	Resistance exercise 3 days after exercise	62
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-206, miR-208b, miR-499		Plasma	Systematic resistance training 36-72 hs after training	63
↑ miR-1, miR-133a, miR-133b, miR-181a ↓ miR-9, miR-23a, miR-23b, miR-31 ↑ miR-1, miR-29b	HDAC4 NRF1	Skeletal muscle samples	Cycle ergometer, Cycling	64
↑ miR-136, miR-200c, miR-376a, miR-377, miR-499b, miR-558 ↓ miR-28, miR-30d, miR-204, miR-330, miR-345, miR-375, miR-449c, miR-483, miR-509, miR-520a, miR-548a, miR-628, miR-653, miR-670, miR-889, miR-1245a, miR-1270, miR-1280, miR-1322, miR-3180		Skeletal muscle samples	Resistance training	65
↑ miR-451 ↓ miR-26a, miR-29a, miR-378		Skeletal muscle samples	Resistance exercise	66
↑ miR-125a, miR-145, miR-181b, miR-193a, miR-197, miR-212, miR-223, miR-340, miR-365, miR-485, miR-505, miR-520d, miR-629, miR-638, miR-939, miR-940, miR-1225, miR-1238 ↓ let-7i, miR-16, miR-17, miR-18a, miR-18b, miR-20a, miR-20b, miR-22, miR-93, miR- 96, miR-106a, miR-107, miR-126, miR-130a, miR-130b, miR-151, miR-185, miR-194, miR-363, miR-660		Serum	Cycle ergometer exercise	67
↑ miR-7, miR-15a, miR-21, miR-26b, miR-132, miR-140, miR-181a, miR-181b, miR-181c, miR-338, miR-363, miR-939, miR-940, miR-1225 ↓ let-7e, miR-23b, miR-31, miR-99a, miR-125a, miR-125b, miR-126, miR-130a, miR-145, miR-151, miR-199a, miR-199b, miR-221, miR-320, miR-451, miR-486, miR-584, miR-652		PBMC	Cycle ergometer exercise	68
↑ let-7f, miR-21, miR-29c, miR-223 ↓ let-7f, miR-21, miR-29c, miR-223		PBMC	Running exercise	69
↑ miR-7, miR-29a, miR-29b, miR-29c, miR-30e, miR-142, miR-192, miR-338, miR-363, miR-590 ↓ let-7e, miR-126, miR-130a, miR-151, miR-199a, miR-221, miR-223, miR-326, miR-328, miR-652		PBMC	Cycle ergometer exercise	70
↑ miR-15a, miR-29b, miR-29c, miR-30e, miR-140, miR-324, miR-338, miR-362, miR-532, miR-660 ↓ miR-23b, miR-130a, miR-151, miR-199a, miR-221		Serum	Cycle ergometer exercise	71
↑ miR-1, miR-486, miR-494		Serum	(Endurance athletes, runners, cyclists, and triathletes) Cardiopulmonary exercise test	72
↑ miR-21, miR-146a, miR-221, miR-222 ↑ miR-20a, miR-21, miR-146a, miR-221, miR-222		Serum	Rowing training, 5Km, 1-3 h per session, 20-24 strokes/min)	73
↑ miR-376a ↓ miR-16, miR-27a, miR-28		Plasma	Aerobic run exercise training (4 days/week)	74
↑ miR-19a, miR-19b, miR-20a, miR-26b, miR-143, miR-195	p-AKT p-S6K1	Serum	Resistance exercise	75
↑ miR-222	HIPK1	Plasma	Bicycle Ergometry Test	41
↑ miR-221 ↓ miR-208b, miR-221, miR-21, miR-146a, miR-210		Serum	Basketball Exercise	76

Some studies have also reported the importance of PET modulating the expression of miRNAs in pathological situations, as well as in diabetics,[24,25] in obesity,[26] after myocardial infarction,[27] and with heart failure;[22] however, the role of PET-modulating miRNAs in CD has not yet been illustrated. The literature presents only studies that have shown beneficial effects of PET on CD, but they did not analyze the miRNA profile.

Performing only aerobic PET with moderate intensity (50% to 70% of maximum heart rate), three days a week, for 30 minutes, in 12 weeks, obtained a significant increase in maximum cardiorespiratory and metabolic capacity (VO2), increased time in exercise, distance covered, and improvement in emotional aspects,[28] as well as association with an RT program, obtained similar beneficial results.[29]

In another study, with a similar PET protocol, an improvement in functional capacity was also evidenced, with an improvement in ejection fraction and respiratory strength, improvement in diastolic pressure in the left ventricle and in the quality of life of Chagas patients after 8 months of training.[30]

A cardiac rehabilitation program consisting of the same PET protocol mentioned above, with RT and stretches, adding nutritional guidance and pharmacological counseling for patients with CD, demonstrated an increase in the physical and functional capacity, improving the quality of life of Chagas patients.[31]

In another important study, researchers performed PET three times a week for six months on Chagas patients. They demonstrated that the exercise group increased peak exercise oxygen consumption and maximum minute ventilation, improving the functional capacity of these patients.[32]

However, even demonstrating that PET has beneficial effects for patients with CD, it is difficult to analyze the effects of this type of training at the tissue, cell, and molecular levels, given that these studies were performed in humans, where biopsies would be necessary. Therefore, to investigate the possible mechanisms associated with these beneficial effects of PET on CD, some studies have been carried out on experimental models of CD in vivo.

Balb/c mice performed PET on a treadmill before being infected by T. Cruzi. It was observed that PET reduced the peak of parasitemia, concluding that PET can promote beneficial changes in the immune system and obtain better responses to infections.[33]

In other studies, the same finding as in the previous study was reported; however, they also observed that trained mice obtained greater protection from the metabolic activity of NADH in myenteric neurons and greater synthesis of TNF-α and TGF-β.[34] This contributed to the survival and/or protection of 10.3% of myenteric neurons and their immunoreactive production of nitric oxide neuronal synthase, in fact, the trained group obtained a greater expression of TNF-α during the acute phase of T. Cruzi infection, providing benefits to the host and improving the immune system to preserve nitrergic neurons.[35]

In this context, in another study, researchers observed that the PET group obtained a greater expression of TNF-α, IFNγ, IL-6, and chemokines MCP-1 and CX3CL1 during acute infection, and also obtained better physical capacity, increased anaerobic threshold, increased activity of catalase and superoxide dismutase and reduced lipid and protein oxidation in cardiac tissue, demonstrating that PET can be an interesting strategy to increase the efficiency of endogenous antioxidant mechanisms, reducing oxidative damage in these animals.[36]

Another study showed that PET before infection in Wistar rats, increased the time to reach fatigue and anaerobic threshold, reduced the expression of TNF-α, CCL-2, MCP-1, and CX3CL1, as well as lipid and protein oxidation, and increased the expression of IL-10, catalase, and superoxide dismutase, indicating that PET induces a protective phenotype, increasing the host’s defenses against the parasitic agent, including the attenuation of the pathological remodeling process associated with musculoskeletal myositis.[37]

Finally, in another study, Swiss mice were infected by T. Cruzi after PET with moderate intensity on a treadmill, being carried out for 9 weeks. Researchers identified that PET was able to reduce the latent parasitemia of the infected animals they trained, corroborating with previous studies, and even obtained less production of pro-inflammatory cytokines (TNF-α, INFγ, IL-12) and type-1 monocyte chemotactic protein (MCP-1) during the first days of infection.[38]

Thus, it is suggested that PET has a therapeutic potential for the prevention and complementary treatment of CD and CCC through the modulation of the immune system. However, clinical studies lack morphometric, cellular, and molecular analyzes, mainly through the analysis of miRNAs for a better understanding of the beneficial effects of PET on signaling pathways in humans with CD, while preclinical studies, in vivo, need studies that evaluate the effects of PET with CD and CCC already installed and not only in the pre-infection stage.

Overlaps between miRNAs in CD and PET

Additionally, this study also performed an analysis using the Venn diagram to identify miRNAs that were modulated by PET in both clinical and pre-clinical studies that can possibly modulate miRNAs in CD.

There were only 7 miRNAs expressed in CD, 95 miRNAs expressed in PET clinical studies, and 36 miRNAs expressed in PET pre-clinical studies. Interestingly, the present study identified 7 miRNAs that had modulations in both CD and PET clinical studies, 3 common miRNAs modulated in CD and PET pre-clinical studies and, mainly, 12 common miRNAs modulated in CD, PET clinical studies, and PET pre-clinical studies (Figure 1). These 12 miRNAs are: miR-1, miR-21, miR-26b, miR-29b, miR-133a, miR-133b, miR-139, miR-145, miR-146a, miR-208a, miR-208b, and miR-222.

Figure 1

– Venn diagram shows overlaps between miRNAs: miRNAs (miRs) in Chagas Disease (blue), miRs PET clin: clinical studies (pink) and miRs PET pre-clin: pre-clinical studies (green).

Nevertheless, of these 12 common miRNAs, only miR-133b, miR-139, and miR-208a were identified with a different expression pattern in CD and PET; all 3 miRNAs are downregulated in CD and upregulated in PET (Figure 2).

Figure 2

– miRNAs expressed in CD that can likely be modulated by PET.

MiR-133b controls the connective tissue growth factor (CTGF)[77] and can suppress cardiac remodeling;[78] therefore, PET can be an excellent alternative to control cardiac remodeling, possibly through the modulation of miR-133b and the modification of some signaling pathways.

MiR-139 is associated with hypertrophic cardiomyopathy, regulating the expression of c-Jun, a transcriptional factor that binds in the promoter region of some genes to induce cardiac hypertrophy; thus, the overexpression of this miRNA reduces the expression of c-Jun, and consequently attenuates the pathological cardiac hypertrophy,[79] which may be a signaling pathway by which PET suppresses the pathological hypertrophy in CD, since PET also increases the expression of this miRNA.[22,59]

In this context, miR-208a regulates the expression of some transcriptional factors, such as GATA-4, which is associated with the activation of pro-hypertrophic cardiac genes.[80] In CD, this miRNA is downregulated,[16] while PET can increase its expression,[21,42] thus demonstrating that it may possibly be a molecular mechanism by which PET attenuates cardiac hypertrophy in this disease.

Conclusions

miRNAs participate in several processes in the pathogenesis of CD. Much evidence shows the beneficial effects of PET on CD; however, there still are no articles in the literature that demonstrate the changes in the molecular mechanisms of miRNAs that PET induces in CD. Therefore, further studies are necessary to elucidate these mechanisms.