Associação de Estudantes da Faculdade de Medicina de Lisboa
Ficheiro 000

O relógio circadiano é um sistema biológico interno que permite a antecipação e adaptação síncrona às alterações fisiológicas rítmicas do ciclo dia-noite. Os mecanismos deste sistema transversal aos seres vivos – conservado duma perspectiva evolutiva desde os seres unicelulares aos multicelulares – foram elucidados por Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young, utilizando como modelo de estudo a espécie Drosophila melanogaster (vulgo mosca da fruta). O seu trabalho foi meritório da atribuição partilhada do Prémio Nobel da Medicina em 2017.

Cronobiologia

A curiosidade acerca da regulação do relógio biológico é antiga. No século XVIII, Jean Jacques d’Ortous de Mairan observou que as plantas mimosas mantinham um padrão cíclico de abertura diurna das folhas e recolhimento nocturno, mesmo na ausência de luz, sugerindo a existência de um ritmo endógeno, dotado de autonomia em relação aos estímulos externos.

Esta flutuação circadiana de fenómenos fisiológicos começou a ter tradução molecular em 1971, quando Seymour Benzer e Ronald Konopka constataram que mutações num gene desconhecido da espécie Drosophila melanogaster resultavam na disrupção do relógio biológico. Só em 1984, este gene, nomeado period, foi isolado e caracterizado pelos três laureados acima citados. Hall e Rosbash verificaram ainda que o produto codificado pelo gene period, a proteína PER, manifestava um padrão de acumulação nocturna e degradação diurna, num ciclo de 24 horas. Este comportamento oscilatório de expressão é regulado duma forma económica, alicerçada no seu componente chave, a própria proteína PER. Em resposta à acumulação deste produto, gera-se uma ansa de feedback inibitório, que culmina na diminuição da actividade transcricional do gene period – paradigma da ansa de feedback transcrição-tradução. Todavia, sendo a proteína PER sintetizada a nível citoplasmático, para tornar exequível a hipótese auto-regulação da sua própria síntese, torna-se implícita a necessidade da intervenção de outros componentes neste sistema, nomeadamente duma proteína que possibilite a translocação da proteína PER para o núcleo, onde poderá exercer o seu efeito repressor da transcrição. Em 1994, Young identificou este parceiro: a proteína TIM, codificada pelo gene timeless. Identificou também o gene doubletime, codificante da proteína DBT, envolvida no controlo da duração de cada ciclo de acumulação-deplecção.

Os princípios supramencionados regem a auto-sustentação da maquinaria do relógio biológico e a sua descoberta foi propulsora do reconhecimento de outros elementos, que no conjunto, se interconectam e orquestram de forma dinâmica o funcionamento rítmico do relógio interno.

Podemos assumir cada célula individual como um relógio, na medida em que possui capacidade independente de expressar um rol de genes de forma circadiana. É da sincronização destes relógios periféricos a nível central, pelo núcleo supraquiasmático do hipotálamo, e a nível externo, pelas influências ambientais – sendo a luz a principal pista ambiental -, que decorre a regulação optimizada das funções comportamentais (sono, alimentação) e metabólico-hormonais (controlo temperatura corporal e pressão arterial).

Untitled-1

Crónica dum cronótipo tardio

O cronótipo é um conceito estreitamente ligado com o relógio circadiano e refere-se ao período do dia em que o sono ocorre preferencialmente, ou seja, o seu timing. Existe variação inter-individual e com a idade, sendo tipicamente tardio na adolescência, altura mais susceptível ao desalinhamento das preferências biológicas face às exigências ambientais. Postula-se que os indivíduos com um cronótipo tardio terão, em geral, maior risco de patologia, não propriamente pelos efeitos directos de possuir este cronótipo per se, mas pela consequência indirecta que desse atributo advém: menor número de horas de sono.  

Atente-se no fenómeno de jet lag. Este fenómeno simula uma circunstância subóptima, em que há um desfasamento súbito entre o relógio interno e o ambiente/relógio externo. Consequentemente, são sentidas repercussões temporárias no funcionamento global do organismo até haver uma recalibração. Este princípio pode aplicar-se a um contexto crónico, em que a discrepância é perpetuada por um indivíduo que tem um estilo de vida em desarmonia com o ritmo ditado pelo seu relógio interno. Esta situação representa um aumento de risco para várias patologias do foro mental, oncológico, neurodegenerativo, metabólico e inflamatório.

Facilmente se conclui que, para muitos de nós, os desafios da vida moderna acarretam uma desproporção entre o ritmo biológico e o ritmo demandado pela vida em sociedade. Esta falta de sintonia impõe, portanto, a que deambulemos a um ritmo antifisiológico. Niilismo biológico. Pedem-te a vida em Presto. Que te prives do Allegro tão teu, o Allegro dolente em que dactilografas a tua melodia silenciada. Desafinas em assistolia. Da capo. Dança a música que escutas. E dança com quem escutar a mesma música. Pulsas. Al fine.

O tempo passa,
Não nos diz nada.
Envelhecemos.
Saibamos, quase
Maliciosos,
Sentir-nos ir.

Não vale a pena
Fazer um gesto.
Não se resiste
Ao deus atroz
Que os próprios filhos
Devora sempre.

Excerto do poema “Mestre, são plácidas”
Ricardo Reis

Imagem1

Saturno devorando a un hijo, Francisco de Goya

 

Catarina Micaelo, 5º ano
Ilustração por: Nazary Koval, 3º ano