Os cientistas descobriram o gene responsável pelo arranque do relógio biológico todos os dias

Quase todos os processos que ocorrem no corpo humano estão sujeitos ao relógio biológico, incluindo a mudança dos ciclos de sono e vigília.

Cientistas do Instituto Salk (EUA) descobriram um gene responsável pelo início diário do relógio biológico. Essa descoberta e a compreensão da ação desse gene ajudarão a explicar os mecanismos genéticos da insônia, do envelhecimento e de doenças crônicas como câncer e diabetes, o que auxiliará no desenvolvimento de novos medicamentos eficazes para o tratamento dessas doenças.

“Nossos corpos são um conjunto de relógios”, diz Satchidananda Panda, que liderou o projeto. “Basicamente, sabíamos qual mecanismo instruía nossos corpos a desligar à noite, mas não sabíamos o que nos fazia acordar de manhã. Agora que descobrimos esse motivo, podemos estudar como nossos relógios biológicos se desgastam à medida que envelhecemos e desenvolvemos doenças crônicas.”

Em um estudo publicado na revista Science, cientistas descrevem como a proteína JARID1a, codificada pelo gene KDM5A, serve como um interruptor liga/desliga para os ritmos circadianos do nosso corpo.

A descoberta desse gene completa o elo perdido no mecanismo molecular que controla o ciclo diário de sono-vigília. Os cientistas sabiam que o papel central no relógio biológico é desempenhado pela proteína PERIOD (PER), cuja quantidade em cada célula aumenta e diminui a cada 24 horas. As principais razões para o aumento do nível da proteína PER são os genes CLOCK e BMAL1. Atingindo um nível máximo ao final do dia, a proteína PER inibe a atividade dos genes CLOCK e BMAL1, reduzindo assim seu próprio nível.

Uma diminuição no nível da proteína PER leva à diminuição da pressão arterial, à redução da frequência cardíaca e à desaceleração dos processos mentais. Mas, até agora, a razão exata pela qual as proteínas CLOCK e BMAL1 superam a desaceleração noturna do corpo todas as manhãs permanecia desconhecida.

Cientistas comprovaram que a proteína JARID1a, descoberta por eles, reativa as proteínas CLOCK e BMAL1 todas as manhãs. Isso foi confirmado por um experimento no qual os pesquisadores utilizaram camundongos geneticamente modificados sem o gene que codifica a JARID1a. Como resultado, o nível da proteína PER não atingiu o nível inicial. Os animais perderam a noção do tempo, sem saber quando dormir e quando acordar. Os ritmos circadianos começaram a funcionar quando os animais receberam medicamentos que imitavam a ação da JARID1a.

“Agora que sabemos o que ativa nosso ritmo circadiano, temos uma nova direção no estudo dos distúrbios do ritmo circadiano, o desenvolvimento de novos medicamentos contra insônia, diabetes e síndromes metabólicas”, conclui Panda.

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