Depois de retroceder os relógios uma hora no passado domingo, você pôde sentir-se um pouco turvo, talvez até mesmo desorientado. Isso porque o seu corpo tem a sua própria rede de minúsculos e coordenados relógios biológicos. Estes relógios são responsáveis pelos nossos ritmos circadianos, os ciclos de 24 horas de mudanças físicas, mentais e comportamentais que influenciam os padrões de sono, a libertação de hormonas, a temperatura corporal, a fome e muito mais.
Pesquisadores estão a identificar os genes e as proteínas que executam relógios biológicos para descobrir exatamente como eles ajudam a manter os ritmos diários em sincronia. Este conhecimento pode auxiliar no desenvolvimento de soluções para uma série de distúrbios relacionados com o relógio, da insónia e jet lag até à diabetes.
Os cientistas já suspeitavam que os distúrbios metabólicos da obesidade, diabetes e outros, podem estar ligadas a problemas com relógios biológicos, e novas descobertas científicas suportam isso. Há alguns anos, pesquisadores da Universidade da Califórnia, descobriram que uma proteína chamada criptocromo ajuda a manter a produção de glicose no fígado em sintonia com o nosso jejum durante a noite e a nossa alimentação durante o dia.
Mais recentemente, descobriu-se que uma molécula pequena apelidada KL001 controla a criptocromo de tal maneira que pode retardar o relógio biológico do fígado e prevenir a produção de açúcar em excesso pelas células deste, particularmente durante os estados de jejum. Os cientistas acreditam que KL001 poderia ser desenvolvida em fármaco e oferecer uma nova abordagem para o tratamento de condições associadas com os níveis sanguíneos anormais de açúcar, como a diabetes.
Os distúrbios relacionados com o sono afetam milhões de adultos em todo o mundo e o sono insuficiente está associada a um risco aumentado para doenças crónicas como a pressão alta, diabetes, depressão e cancro. Para entender melhor o sono, os cientistas têm procurado a sua base genética. Depois de muitas tentativas para encontrar genes dedicados a controlar o sono, os investigadores da Universidade Rockefeller descobriram dois, chamados RCA1 e CYCA, que parecem essenciais para o sono apropriado em moscas da fruta.
Sem o funcionamento de versões dos dois genes, as moscas tinham o sono fragmentado, dormiam menos horas do que as moscas normais e não eram capazes de funcionar normalmente quando acordadas. Muitos outros organismos, incluindo os seres humanos, têm genes que atuam como os RCA1 e CYCA. Os pesquisadores acreditam que, através de uma melhor compreensão de como esses genes funcionam nas moscas da fruta, eles compreender como os genes afetam o sono.
Embora qualquer mudança no fuso horário exija o ajustamento dos ritmos circadianos do corpo, evidências empíricas e científicas sugerem que o ajuste depois de viagens aéreas de oeste para leste leva mais tempo. Uma nova pesquisa indica que isso acontece porque o cérebro usa diferentes mecanismos moleculares para compensar o ganho ou perda de tempo.
Cientistas da Universidade de Medicina de Massachusetts e da Universidade de Washington aprenderam isso, expondo hamsters - outro organismo utilizado em pesquisas do sono - a condições de relógio biológico avançado ou atrasado. Viajantes experimentam avanços semelhantes circadianos voando de oeste para leste, quando eles perdem tempo e atrasos após o seu regresso, quando eles ganham tempo. Um melhor entendimento molecular desse fenómeno pode ajudar no desenvolvimento de remédios mais eficazes para o jet lag.
Muitos organismos usam relógios biológicos para medir as mudanças sazonais. Este processo é especialmente importante para as plantas, porque as impede de florescer no fim do inverno. Todos os dias ao final da tarde, as células vegetais expressam uma proteína chamada FKF1, ativada por luz, que depois se transforma em mecanismos de floração. Mas, quando os dias são curtos e há menos luz do sol de tarde, a proteína não é ativada e as plantas não florescem.
Pesquisadores da Universidade de Washington, fizeram esta descoberta em Arabidopsis, uma planta simples, muitas vezes utilizada para estudos genéticos. Os cientistas esperam que o mesmo processo funcione, e potencialmente poderia ser manipulado em plantas mais complexas cultivadas como culturas, como arroz, trigo e cevada. Os investigadores pensam que o seu trabalho também pode ser aplicado para a compreensão do modo como a influência da luz postura o comportamento de galinhas e peixes, bem como os mecanismos do transtorno afetivo sazonal em humanos.
