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Descobertos Genes que Determinam o Ritmo Circadiano (MA112a)

O prêmio Nobel de Medicina (ou fisiologia) de 2017 foi atribuído aos pesquisadores Jefrrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young que descobriram os genes responsáveis pelo ritmo circadiano em humanos. Em nosso site temos dado especial atenção na seção de Medicina e Saúde à influência da tecnologia no nosso ritmo circadiano, principalmente os efeitos da luz azul, explorando o tema em diversos artigos (*). Vamos tratar neste artigo sobre a importância da descoberta desses cientistas para nossos hábitos tão influenciados pela tecnologia.

 

Conforme já explicamos em diversos artigos, nosso comportamento diário é regido pelo movimento da terra,, responsável pelo ciclo de 24 horas do dia e da noite. Ficamos despertos durante o dia e temos sono à noite.

Esse comportamento deve-se em grande parte, conforme explicamos à presença da componente azul da luz ambiente. Por esse motivo, conforme também abordamos em diversos artigos, a presença em excesso da componente azul na iluminação artificial pode afetar nosso comportamento, por exemplo, tirando o sono à noite.

Uma tela de celular que tem uma componente azul forte, usada por longos períodos à noite pode tirar o sono e mesmo a iluminação de uma sala, afetando assim nosso ritmo circadiano.

Esse comportamento também observado em plantas e muitos outros seres vivos, resultando no que se denomina “relógio biológico”.

 


 

 

O ciclo do dia e da noite que é sincronizado pela luz, no entanto, se mantém por algum tempo mesmo em sua ausência, conforme mostra a ilustração do site do prêmio Nobel ( https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2017/press.html ) o que nos faz acreditar que exista uma “memória biológica” que mantenha o organismo sincronizado, mesmo sem uma referência externa.

O que faz esse sincronismo, ou clock, é justamente o gene o que foi descoberto pelos pesquisadores ganhadores do prêmio Nobel.

Eles mostraram que existe um gene que controla o ciclo biológico diário, acumulando uma proteína durante a noite e eliminando-a durante o dia. Esse ciclo ocorre num ritmo regular que é apenas sincronizado pela luz que não é essencial para ele se mantenha.

O sincronismo deste clock regula funções críticas do organismo que a percepção, níveis de hormônios, sono, temperatura do corpo e metabolismo.

Isso explicaria o “Jet lag” quando passamos de locais de fusos diferentes numa viagem, afetando nosso organismo e podendo em alguns casos atpé causar doenças.

Na ilustração abaixo, do próprio site do prêmio Nobel temos o modo como o organismo se adapta ao ciclo do dia e da note através de um sistema de realimentação.

 


 

 

Ilustração simplificada da regulação de feedback do gene do período. A figura mostra a sequência de eventos durante uma oscilação de 24h. Quando o gene do período está ativo, o mRNA do período é feito. O mRNA é transportado para o citoplasma da célula e serve como modelo para a produção de proteína PER. A proteína PER acumula-se no núcleo da célula, onde a atividade do gene do período é bloqueada. Isso dá origem ao mecanismo de feedback inibitório que está subjacente a um ritmo circadiano.

 


 

 

Nesta imagem vemos como o clock circadiano antecipa-se e adapta nossa fisiologia para as diferentes fases do dia.

 

Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young
Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young

 

 

 

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