Os ritmos circadianos, também conhecidos como relógio interno do corpo, coordenam o tempo dos processos bioquímicos, fisiológicos e comportamentais. As perturbações deste relógio podem causar diversas doenças, incluindo cancro, problemas cardiovasculares e suscetibilidade a infeções.
O ciclo descanso-vigília é agora mais bem compreendido graças à investigação do Universidade de Massachusetts Amherst sobre mutações genéticas que afetam os ritmos circadianos. Este trabalho também oferece uma nova perspectiva sobre como estudar doenças humanas e, em última análise, criar novos tratamentos médicos.
O neurobiólogo Eric Bittman, professor emérito de biologia, disse: “Estamos estudando duas mutações, ambas afetando nossa capacidade de responder às mudanças no ciclo da luz. Ambos aceleram o relógio. Eles revelam o quão vulneráveis somos a interrupções na programação clara: escura.”
Os cientistas identificaram uma mutação recessiva, que chamam de Duper, como um defeito no gene regulador circadiano Criptocromo 1 (CRY1) dos hamsters sírios. Eles melhoraram o rascunho do genoma do hamster usando mapeamento rápido de homozigose, resultando em um modelo de pesquisa genética de ponta para examinar doenças humanas.
A equipe de estudo concentra-se nos impactos do estresse em hamsters geneticamente modificados em um documento de acompanhamento acaba de ser publicado na PNAS. Os cientistas descobriram papéis anteriormente não reconhecidos para o CRY1 nas doenças cardíacas e no arrastamento circadiano, que é a sincronização do relógio biológico com sinais externos.
Bittman explica, “Duper acelera o relógio em condições constantes e pode mudar até 180 graus em resposta até mesmo a um breve pulso de luz. Suspeitamos que isso pode ser relevante para a compreensão dos efeitos do jet lag e do trabalho por turnos.”
“Os órgãos do corpo acertam seus relógios em ritmos diferentes após uma interrupção circadiana. Acredita-se que este desalinhamento temporal cause efeitos adversos à saúde associadoscom trabalho por turnos. Quase todos os nossos processos fisiológicos são rítmicos.”
Hamsters cardiomiopatas tiveram sua expectativa de vida reduzida por mudanças de fase de oito horas que imitavam o jet lag a cada duas semanas. No entanto, a longevidade mais curta dos hamsters mutantes foi revertida porque a mutação acelerou a sua adaptação à mudança do ciclo claro-escuro.
Bitman dito, “As descobertas têm implicações para identificar os caminhos envolvidos nos relógios biológicos humanos.”
“Para as pessoas com jet lag ou para os milhões de trabalhadores em turnos, pode levar dias e às vezes semanas para que o corpo – os diferentes órgãos – volte à sua relação temporal normal. Muitos de nós perturbar nosso sistema circadiano quando estamos expostos à luz tarde da noite, como quando olhamos para celulares e telas de computador. Pode levar algumas semanas até que seu cérebro tenha a relação correta com o fígado e os rins.”
“A pesquisa sugere que todos devemos estar conscientes de como o meio ambiente afeta a nossa relógios biológicos. Especificamente, os hospitais precisam ser sensíveis ao tempo de luz e escuridão nos quartos dos pacientes. “Precisamos prestar atenção à relação temporal entre os órgãos e entre o relógio mestre e o cérebro, e como ele regula o relógio no cérebro, bem como nos órgãos periféricos, e ser sensíveis à luz: ambiente escuro.”
Jornal de referência:
- Chip Sisson et al. A mutação duper revela funções anteriormente insuspeitadas do criptocromo 1 no arrastamento circadiano e nas doenças cardíacas. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2121883119
