O mecanismo genético: como nossos relógios internos funcionam

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 04:08

Todo mundo já ouviu falar sobre o relógio interno, mas poucas pessoas sabem como ele funciona. Dois grupos de cientistas dos Estados Unidos realizaram estudos em grande escala para entender como nossos relógios funcionam e qual é seu efeito no corpo.

Ao longo do dia, ouvimos o "tique-taque" do relógio dentro de nosso corpo. É isso que nos acorda de manhã e nos dá sono à noite. É ela que aumenta e diminui nossa temperatura corporal na hora certa, regula a produção de insulina e outros hormônios.

O relógio interno do corpo, o próprio tique-taque que sentimos, também é chamado de ritmos circadianos.

Esses ritmos afetam até mesmo nossos pensamentos e sentimentos. Os psicólogos estudam seus efeitos no cérebro humano, obrigando os voluntários a fazer testes cognitivos em diferentes momentos do dia.

Descobriu-se que aquela manhã é a melhor hora para realizar tarefas que exigem que o cérebro seja multitarefa. Se você precisa manter várias camadas de informações em sua cabeça ao mesmo tempo e processar esses dados prontamente, você deve começar a trabalhar no início do dia. Mas a segunda metade do dia é adequada para o processamento de tarefas simples e compreensíveis.

Os ritmos circadianos também têm um grande impacto nas pessoas que sofrem de depressão ou transtorno bipolar. Pessoas com esses problemas não dormem bem e sentem vontade de beber durante o dia. Alguns pacientes com demência experimentam um "efeito de pôr do sol" especial: no final do dia, eles se tornam agressivos ou perdidos no espaço e no tempo.

“Os ciclos de sono e atividades são uma parte crítica da doença mental”, diz Huda Akil, neurocientista da Universidade de Michigan. Portanto, os neurocientistas estão lutando para entender como nossos relógios internos funcionam e que efeito eles têm em nosso cérebro. Mas os pesquisadores não podem simplesmente abrir o crânio e observar as células funcionando sem parar.

Vários anos atrás, a Universidade da Califórnia doou cérebros para pesquisas, que foram cuidadosamente preservados após a morte dos doadores. Alguns morreram de manhã cedo, outros à tarde ou à noite. A Dra. Akil e seus colegas decidiram estudar se um cérebro é diferente de outro e se a diferença depende do momento em que o doador morreu.

“Talvez nosso palpite pareça simples para você, mas por algum motivo ninguém pensou nisso antes”, diz o Dr. Akil.

Ela e seus colegas selecionaram amostras de cérebro de 55 pessoas saudáveis que morreram em um acidente repentino, como um acidente de carro. De cada cérebro, os pesquisadores retiraram amostras de tecido desses lobos que são responsáveis pelo aprendizado, memória e emoção.

No momento da morte do doador, os genes nas células cerebrais codificavam ativamente uma proteína. Graças ao fato de que o cérebro foi rapidamente preservado, os cientistas são capazes de avaliar a atividade dos genes no momento da morte.

A maioria dos genes testados pelos pesquisadores não apresentou nenhum padrão de desempenho ao longo do dia. No entanto, mais de 1.000 genes mostram um ciclo diário de atividade. Os cérebros das pessoas que morreram na mesma hora do dia mostraram os mesmos genes em ação.

Os padrões de atividade eram quase idênticos, tanto que podiam ser usados como um carimbo de data / hora. Era quase inconfundível determinar em que momento uma pessoa morria, graças à medição da atividade desses genes.

Em seguida, os pesquisadores testaram os cérebros dos doadores que sofriam de depressão clínica. Aqui, a data e hora não foram apenas derrubadas: parecia que esses pacientes viviam na Alemanha ou no Japão, mas não nos Estados Unidos.

Os resultados dos trabalhos realizados foram publicados em 2013. Pesquisadores da Universidade de Pittsburgh foram inspirados por eles e tentaram reproduzir o experimento.

“Não poderíamos ter pensado em um estudo como este antes”, diz a neurologista Colleen McClung. A Dra. McKlang e seus colegas foram capazes de testar 146 amostras de cérebro do programa de doadores da universidade. Os resultados do experimento foram publicados recentemente.

Mas a equipe do Dr. McClang foi capaz não apenas de repetir os resultados do experimento anterior, mas também de obter novos dados. Eles compararam os padrões de atividade dos genes nos cérebros de jovens e idosos e encontraram uma diferença intrigante.

Os cientistas esperavam encontrar uma resposta para a pergunta: por que os ritmos circadianos dos humanos mudam à medida que envelhecem? Afinal, à medida que as pessoas envelhecem, a atividade diminui e os ritmos mudam. O Dr. McClang descobriu que alguns dos genes que eram mais ativos nos ciclos diários não estavam mais em uso aos 60 anos.

É possível que algumas pessoas mais velhas parem de produzir a proteína necessária para manter seus relógios internos funcionando.

Além disso, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que alguns genes foram incluídos no trabalho diário ativo apenas na velhice. “Parece que o cérebro está tentando compensar o desligamento de alguns genes pelo trabalho de outros, ativando o relógio extra”, diz o Dr. McClang. Talvez a capacidade do cérebro de criar ritmos circadianos de reserva seja uma defesa contra doenças neurodegenerativas.

A troca para um relógio interno sobressalente pode ser usada por médicos para tratar distúrbios do ritmo circadiano. Os pesquisadores agora estão fazendo experiências com genes animais e tentando entender como os genes do relógio interno são ativados e desligados.

Em outras palavras, os cientistas ouvem o “tique-taque” e querem entender: o que o cérebro está tentando nos dizer?