Como este gene do fígado do ritmo circadiano ajuda o corpo a continuar a trabalhar suavemente depois de altas noites e lanches à meia-noite

Como este gene do fígado do ritmo circadiano ajuda o corpo a continuar a trabalhar suavemente depois de altas noites e lanches à meia-noite
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 nos 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 de nosso relógio biológico é uma proteína chamada REVERBα. Faz parte da rede de proteínas que mantém o relógio biológico “funcionando” em cada órgão do corpo. No entanto, a variação genética natural do gene REVERBα 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 REVERBα 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 Gene REVERBα excluído apenas no fígado.

Para nossa surpresa, descobrimos que excluir REVERBα tem um impacto relativamente pequeno. Em particular, não vimos o acúmulo de gordura no fígado que esperávamos, e que é visto em animais que não possuem REVERBα em todos os tecidos. No entanto, quando mapeamos genes do fígado que provavelmente estariam sob o controle de REVERBα, encontramos milhares - incluindo genes que são os principais reguladores do metabolismo de energia e gordura.


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

Especificamente, pensamos que comer em horários inesperados pode ser a causa da obesidade. Isso ocorre porque os camundongos sem REVERBα em todo o corpo tinham um padrão alimentar irregular, especialmente se alimentando durante o repouso ou período de sono.

Para testar essa ideia, analisamos o que aconteceu quando camundongos com REVERBα deletado no fígado foram submetidos a horários de alimentação interrompidos, assim como o trabalho em turnos interrompe os horários de alimentação. Aqui, descobrimos que a alimentação desordenada causou uma grande mudança na expressão de genes que controlam o metabolismo da gordura - mas apenas quando REVERBα foi excluído do fígado. Isso sugere que REVERBα atua para suavizar os efeitos da alimentação desordenada, conforme mostrado em nosso diagrama abaixo.

Como REVERBα interrompe as 'interrupções' do ritmo circadiano

Como REVERBα 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.A Conversação

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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