Estudo associa a perturbação do ritmo circadiano à obesidade e à diabetes

Um novo estudo publicado no Journal of Clinical Investigation revisou evidências de distúrbios do ritmo circadiano, saúde metabólica e genes do ciclo de saída locomotora circadiana (relógio).

As rotinas diárias da vida estão ligadas ao ambiente, levando à evolução dos ritmos circadianos. Sinais como temperatura, luz solar, alimentação e som, chamados de "zeitgebers", adaptam os ritmos circadianos às condições externas. Evidências crescentes associam perturbações circadianas, ou zeitgebers, a desfechos humanos adversos. Falta uma revisão abrangente da relação entre saúde metabólica e expressão gênica circadiana. Este estudo resumiu e comparou evidências de modelos animais com dados epidemiológicos para aprimorar a compreensão da contribuição das perturbações circadianas e da expressão gênica do relógio para patologias relacionadas à saúde metabólica.

Ritmos circadianos em modelos animais

Os fatores genéticos que influenciam os ritmos circadianos em animais foram descobertos pela primeira vez na mosca-das-frutas Drosophila melanogaster, que demonstrou que o gene do período (per) e a proteína (PER) eram importantes para o ritmo circadiano. Estudos posteriores confirmaram esses resultados e identificaram genes-chave adicionais para o relógio, como ARNT-like 1 (BMAL1) no cérebro e nos músculos, criptocromo (CRY) e ortólogos do PER (PER1–PER3).

Camundongos com genes do relógio molecular mutados apresentaram horários de refeição alterados e consumiram mais calorias, levando à síndrome metabólica e obesidade, além de diminuição do ritmo de atividade. Alterações metabólicas semelhantes foram observadas em outros modelos de camundongos com mutações em componentes do relógio molecular.

Homeostase da glicose e expressão gênica

A homeostase da glicose é regulada por mecanismos específicos de sinalização genética controlados por certos CCGs. O estudo mostrou que, em camundongos com expressão normal de BMAL1 em células β pancreáticas, os dímeros BMAL1/CLOCK se ligaram a sítios reguladores, levando à transcrição de alvos além das células hepáticas. Camundongos com expressão prejudicada de BMAL1 desenvolveram intolerância à glicose.

Estudos epidemiológicos e populacionais

Evidências preliminares de análises epidemiológicas de trabalhadores noturnos sugerem que a saúde metabólica é alterada pela interrupção do ciclo circadiano. O estudo Nurses' Health observou que os participantes que trabalhavam em turnos noturnos apresentavam maior ingestão calórica, menor duração do sono e maior probabilidade de serem obesos.

Expressão do gene CCG e interrupção circadiana

Um estudo com 18 enfermeiros constatou que trabalhadores em turnos tinham menos genes rítmicos nas células mononucleares do sangue periférico do que trabalhadores em turnos diurnos. Outro estudo com 60 enfermeiros encontrou expressão diferencial de quase todos os CCGs. Em um estudo separado, 22 participantes foram submetidos a dessincronização forçada de dias de 28 horas, com o início do sono alterado em quatro horas a cada noite.

Patologia metabólica e genes CCG

Pode haver uma relação bidirecional entre a expressão de CCG e a saúde metabólica, visto que a piora da saúde metabólica pode alterar a expressão de CCG de maneira específica para cada tecido. Um estudo com 28 mulheres obesas e 21 mulheres magras sem diabetes mostrou expressão alterada de vários CCGs em indivíduos obesos.

Conclusão

Um crescente conjunto de evidências associa a atividade dos genes do relógio a desfechos metabólicos patológicos. O impacto dos desreguladores circadianos depende da duração e da qualidade da exposição. Longos períodos de trabalho em turnos podem impedir que os órgãos internos restaurem os ritmos normais. Pesquisas adicionais são necessárias para aprofundar a base de evidências e melhorar a compreensão dessas relações.