Nosso ritmo circadiano é um aspecto importante de nossa saúde. kanyanat wongsa / Shutterstock

Todo ser humano vivo é controlado por um “relógio” interno que dirige nosso ritmo circadiano - o processo interno natural que regula nosso ciclo de sono-vigília durante um período de 24 horas. Este relógio interno controla a maioria dos processos do nosso corpo durante este período, incluindo o nosso ciclo de sono, digestão, metabolismo, apetite e imunidade.

Os níveis de luz externa, os horários das refeições e a atividade física agem para manter o relógio biológico sincronizado com o ambiente externo. Cada célula do nosso corpo também tem seu próprio relógio, o que ajuda a manter esses processos funcionando perfeitamente. Por exemplo, relógios em tecidos individuais, como o fígado, funcionam para garantir o fornecimento oportuno de energia para o resto do corpo.

Mas nosso ritmo circadiano pode ser perturbado por uma série de fatores, incluindo ir para a cama mais tarde do que o normal ou comer tarde da noite. Embora interrupções ocasionais não sejam motivo de alarme, pesquisas mostram que a interrupção do ritmo circadiano de longo prazo pode causar problemas de saúde. Por exemplo, muitos estudos descobriram que o trabalho por turnos regulares aumenta o risco de obesidade e diabetes tipo 2. E infelizmente, perturbação do ritmo circadiano está se tornando mais comum em nossa sociedade, em parte graças à poluição luminosa, ao ruído e aos dispositivos eletrônicos, que podem aumentar os casos dessas condições crônicas de saúde.

Mas por que o corpo é capaz de lidar com casos isolados de perturbação do ritmo circadiano - como ficar acordado até tarde no fim de semana ou comer uma refeição tarde da noite - sem quaisquer consequências para a saúde? Nosso trabalho recente observar como o ritmo circadiano controla os processos metabólicos para corresponder aos nossos padrões diários de ingestão de alimentos contém a resposta.

'Relógio' do gene do fígado

Um componente importante do nosso relógio biológico é uma proteína chamada REVERB?. É uma das redes de proteínas que mantém o nosso relógio biológico “funcionando” em cada órgão do corpo. Porém, a variação genética natural do REVERB? gene é ligada à obesidade em humanos. A pesquisa também descobriu que os ratos faltando o gene em todos os tecidos acumulam gordura dentro e ao redor de seus órgãos - e podem se tornar muito obesos quando recebem uma dieta gordurosa.

Queríamos estudar mais de perto a ação do REVERB? no fígado, pois o fígado é fundamental para manter o equilíbrio energético e sua função é altamente circadiana para lidar com o jejum durante o sono. Para fazer isso, usamos um novo tipo de camundongo geneticamente modificado com o RESSONÂNCIA? gene excluído apenas no fígado.

Para nossa surpresa, descobrimos que excluir REVERB? tem relativamente pouco impacto. Em particular, não vimos o acúmulo de gordura no fígado que esperávamos, e que é observado em animais sem REVERB? em todos os tecidos. No entanto, quando mapeámos genes do fígado que provavelmente estavam sob o controlo do REVERB?, encontrámos milhares – incluindo genes que são importantes reguladores do metabolismo energético e da gordura.

Portanto, tivemos um paradoxo: um regulador do relógio circadiano com uma extensa gama de alvos no fígado, mas que não era essencial para a função hepática normal. Isto levantou duas questões importantes. Primeiro, que em condições normais REVERB? está pronto, mas não é necessário para regular o metabolismo da gordura. E segundo, que as descobertas anteriores ligando o REVERB? à obesidade (e ao acúmulo de gordura em múltiplos órgãos) pode, na verdade, surgir de sinais que abrangem todo o corpo.

Especificamente, pensamos que comer em horários inesperados pode ser a causa da obesidade. Isso ocorre porque os ratos não possuem REVERB? em todo o corpo apresentavam um padrão alimentar irregular, especialmente durante o descanso ou período de sono.

Para testar essa ideia, analisamos o que aconteceu quando ratos com REVERB? eliminados no fígado foram submetidos a horários de alimentação interrompidos, da mesma forma que o trabalho por turnos perturba os horários de alimentação. Aqui, descobrimos que a alimentação desordenada causou uma grande mudança na expressão dos genes que controlam o metabolismo da gordura – mas apenas quando o REVERB? foi eliminado do fígado. Isso sugere que REVERB? atua para amenizar os efeitos da alimentação desordenada, conforme mostrado em nosso diagrama abaixo.

Como REVERB? interrompe as 'interrupções' do ritmo circadiano

Danielle Kay, Autor fornecida

Dessa forma, todos os relógios internos embutidos nos tecidos do nosso corpo servem para proteger contra mudanças ocasionais no comportamento (como uma refeição ocasional tarde da noite). No entanto, quando estamos constantemente fazendo coisas que vão contra nosso ritmo circadiano natural - como sempre comer tarde ou trabalhar em turnos noturnos - esse sistema de proteção é sobrecarregado, levando à obesidade e diabetes.

Nosso estudo, portanto, destaca a importância de fazer as refeições em sincronia com o relógio biológico, durante o dia. Para manter nosso relógio hepático funcionando - e para manter todo o nosso ritmo circadiano funcionando corretamente - é importante desenvolver uma programação alimentar que tenha uma separação clara entre o período de alimentação (normalmente durante o dia) e o período de jejum (normalmente durante a noite) . Isso é difícil para trabalhadores em turnos, dependendo da programação de turnos, então estratégias para ajudar são urgentemente necessárias.

Sobre os autores

David Ray, Professor de Endocrinologia, Universidade de Oxford; David Bechtold, Professor de Fisiologia, Universidade de Manchester, e Louise Hunter, conferencista em Endocrinologia e Diabetes, Universidade de Manchester

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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