Saúde

Como funciona o nosso relógio biológico?

7 Dezembro, 2017

Conhece aquela sensação de mal-estar associada ao jet lag? Há uma explicação: as viagens entre fusos horários diferentes baralham o funcionamento do nosso relógio biológico. Curioso?


Uma descoberta que valeu um Nobel

A resposta certeira dos geneticistas norte-americanos Michael Rosbash e Jeffrey Hall e do cronobiólogo Michael Young à pergunta “como funciona o nosso relógio biológico?” valeu-lhes o Prémio Nobel da Medicina em 2017. Os investigadores foram distinguidos pelas suas descobertas sobre os mecanismos moleculares que controlam o ritmo circadiano – o nosso relógio biológico – e que explicam como o ser humano, e inclusive animais e plantas, adaptam o seu ritmo biológico de forma a estar em perfeita sintonia com o movimento da terra.

Michael Rosbash (foto de Brian Summers), Jeffrey Hall (foto de Scott Eisen, HHMI) e Michael Young (foto de Mario Morgado)

O que é o relógio biológico?

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O relógio biológico é o termo utilizado para denominar uma estrutura existente nos seres vivos, a qual é capaz de regular os horários de todos os acontecimentos corpóreos, possibilitando uma previsão de quando os mesmos irão ocorrer.

É por causa deste relógio biológico que se verifica uma sincronização “quase mágica” entre a variação da temperatura corporal, a pressão arterial, a secreção hormonal, o sono, a frequência cardíaca e outros acontecimentos corpóreos.

Como funciona o nosso relógio biológico?

Não é nada de novo no mundo da Ciência que os organismos vivos têm um relógio interno biológico que os ajuda a antecipar e a adaptar ao ritmo de cada dia. Contudo, há muitos anos que se tenta perceber como é que funciona esse tal relógio biológico. E agora já se sabe. Os nossos relógios internos têm capacidade para adaptar a nossa fisiologia às diferentes fases do dia com uma precisão infalível. Aliás, são esses mesmos relógios que regulam funções essenciais do ser humano como é o caso do comportamento, do sono, da temperatura do corpo e até do metabolismo. É mais fácil agora entender porque é que o nosso bem-estar é afetado quando há um desajuste entre o ambiente externo e o relógio interno.

O papel dos genes na regulação do ritmo circadiano

Além do Nobel da Medicina, estes três investigadores têm em comum os estudos sobre o sono. As suas investigações tentam explicar como funcionam os genes que estão ligados ao sono, que é fundamental para manter o relógio biológico sincronizado. E embora ainda não se saiba exatamente por que precisamos de dormir, uma coisa ficou bem clara: a regulação do sono obedece a dois processos. O ciclo circadiano – o tal relógio – e o sistema homeostático. Mas como é que os investigadores chegaram a esta conclusão?

Para começar, Michael Rosbash e Jeffrey Hall usaram moscas da fruta para desvendar como funciona o gene period (PER), que controla o ritmo biológico. Isolaram-no e descobriram que produzia uma proteína que se acumulava nas células durante a noite e se deteriorava durante o dia. Ou seja, concluíram que os níveis variavam de acordo com o ritmo circadiano. Por sua vez, Young descobriu o gene timeless (TIM) e ainda o doubletime (DBT), que era capaz de atrasar a acumulação da proteína PER.

Assim, os três geneticistas puderam perceber que por detrás dos nossos sonos e insónias estão estes genes que atuam em conjunto formando um sistema de sinais químicos. Mas não ficamos por aqui. A descoberta destes genes, bem como das suas funções, possibilitou também perceber que as mudanças nos apelidados “genes-relógio” estão associadas a uma série de distúrbios do sono dos seres humanos.

É por esta razão que sofremos de jet lag?

Todos nós em algum ponto da nossa vida sofremos do chamado jet lag, quando fazemos uma viagem que implica fusos horários muito diferentes. E às vezes basta ocorrer a mudança do horário de verão para o horário de inverno, ou vice-versa, para nos sentirmos um pouco estranhos, não é verdade? Ora, isto não acontece por acaso! É que, de facto, o nosso bem-estar é afetado quando existe um desajuste temporário entre o nosso ambiente externo e o nosso relógio biológico interno.

Quando a sensação de jet lag se instala, sentimo-nos desorientados, confusos e sonolentos durante o dia, isto porque o nosso relógio biológico nos diz que é uma hora e o ambiente exterior diz-nos que é outra. Como tal, o jet lag pode ser considerado um tipo de distúrbio do ritmo circadiano. Para combater a sensação de jet lag, há que permitir que o corpo se ajuste ao novo horário. No entanto, pode levar dias até que pistas externas – como a luz – ajudem a sincronizar o relógio biológico!

Por outro lado, saiba que o turno de trabalho também desregula o relógio biológico e que a longo prazo isso pode tornar-se também num distúrbio do ritmo circadiano. As pessoas que trabalham durante o turno da noite, por exemplo, não só têm mais problemas ao nível dos padrões do sono – podem sentir-se sonolentos no trabalho e sofrer de insónias durante o dia – como outros sistemas do corpo também podem sair afetados, podendo mesmo vir a desenvolver problemas crónicos.

Desregulação do relógio biológico pode conduzir ao cancro

A descoberta dos três geneticistas sobre como funciona o relógio biológico dos seres humanos permitiu perceber que existe um relógio biológico em todas as células, nos genes, e que há um relógio biológico central, o nosso “pacemaker”, que existe no cérebro, no hipotálamo. Esse relógio central é como se fosse o maestro do nosso ritmo circadiano e uma das coisas que mais regula o nosso ritmo circadiano é a rotação da terra, a noite e o dia, explica Cláudia Cavadas, investigadora do Centro de Neurociências da Universidade de Coimbra ao Diário de Notícias.

E mais. As investigações permitiram perceber que mesmo uma célula isolada colocada em cultura, mantém um ritmo circadiano durante um determinado tempo, mesmo não tendo pacemaker ou luz. E porque é que isto é relevante? Porque agora ficou claro que a desregulação deste ritmo circadiano, do nosso relógio biológico, pode conduzir a determinadas patologias. Por exemplo, trocar os dias pelas noites tem impacto nas células do intestino e do estômago, porque o natural é que as células do estômago se regenerem durante a noite. Se há uma desregulação, pode aumentar a propensão para o risco de sofrer de alguns tipos de cancro do estômago e do intestino, por exemplo.

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