A influência dos ritmos circadianos no desenvolvimento de doenças metabólicas.


Dra. Caroline Mesquita
-Farmacêutica
-Doutora em Farmacologia - Faculdade de Ciências Médicas - UNICAMP
-Especialista em Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia do Diabetes
-Membro Ativo da Endocrine Society

Na sociedade moderna, não é surpreendente que ocorra o desenvolvimento e/ou progressão de uma grande variedade de doenças advindas do desalinhamento nos ritmos naturais (com base no dia de 24 horas) incluindo doenças inflamatórias e metabólicas.

O relógio circadiano é um mecanismo que tem como principal função sincronizar o sistema endógeno em um período de 24 horas. Os ritmos circadianos são uma característica crítica e proeminente das células, tecidos e órgãos, que auxiliam o organismo a executar suas funções com mais eficiência. Além disso, os ritmos circadianos controlam uma variedade de processos biológicos, incluindo: ciclo do sono, temperatura corporal, secreção hormonal, função intestinal, homeostase da glicose e função imunológica (1).

O ritmo biológico é regulado pelo núcleo supraquiasmático (NSQ), localizado no hipotálamo. O NSQ é regulado por estímulos de células ganglionares da retina e é por este mecanismo que direciona os aspectos fisiológicos das fases clara e escura do ciclo. Os ritmos circadianos existem em quase todas as células do corpo e atuam como sincronizadores do sistema imunológico, do coração, do tecido adiposo, do pâncreas e do fígado (2).

Apenas alguns genes metabólicos são alvos diretos dos genes circadianos, esses alvos incluem muitos fatores de transcrição e alguns moduladores de transcrição e tradução. Dentre os genes controlados pelo ciclo circadiano, são incluídos fatores reguladores de lipídios, da biossíntese do colesterol, do metabolismo de carboidratos, da fosforilação oxidativa, e dos níveis de glicose (3,4).  

Um dos fatores ambientais que afetam seletivamente ritmicidade circadiana no intestino e no fígado é a alimentação. Quando a alimentação ocorre em períodos incorretos, podem ser observados desalinhamentos no ciclo circadiano interno, por exemplo, a restrição da alimentação resulta em desordem entre os ritmos centrais e periféricos, incluindo os localizados no fígado (5).

Estudos recentes sugerem que o desalinhamento crônico dos ritmos circadianos está diretamente relacionado com ganho de massa, obesidade e disfunções metabólicas. De fato, segundo Arble, roedores que se alimentaram em horários inapropriados ganharam mais massa quando comparados a animais que foram submetidos a uma alimentação regular (6,7). Este fenômeno também foi observado em seres humanos que não se alimentam logo pela manhã ou que possuíram padrões alimentares trocados entre dia e noite, resultando em maior ganho de massa frente aos que consumiram alimentos em períodos apropriados (8, 9).

Neste contexto, conclui-se que há uma crescente evidência, tanto experimental quanto epidemiológica de que o desalinhamento circadiano, por condições ambientais tais como ciclo claro/escuro e alimentação, interrompe os ritmos metabólicos e leva a alterações metabólicas, como obesidade, diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares.

Referências

 

  1. Voigt, Robin M.; Forsyth, Christopher B.; Keshavarzian, Ali. Circadian disruption: potential implications in inflammatory and metabolic diseases associated with alcohol. Alcohol research: current reviews, v. 35, n. 1, p. 87, 2013.

  2. Berson, d.M.; dunn, F.a.; andTakao, M.Phototransductionby retinal ganglion cells that set the circadian clock. Science 295:1070–1073, 2002.

  3. Panda, Satchidananda et al. Coordinated transcription of key pathways in the mouse by the circadian clock. Cell, v. 109, n. 3, p. 307-320, 2002.

  4. Oishi, Katsutaka et al. Genome-wide expression analysis of mouse liver reveals CLOCK-regulated circadian output genes. Journal of Biological Chemistry, v. 278, n. 42, p. 41519-41527, 2003.

  5. Damiola, Francesca et al. Restricted feeding uncouples circadian oscillators in peripheral tissues from the central pacemaker in the suprachiasmatic nucleus. Genes & development, v. 14, n. 23, p. 2950-2961, 2000.

  6. Arble, Deanna M., et al. Circadian timing of food intake contributes to weight gain. Obesity 17.11:2100-2102, (2009)

  7. Salgado-Delgado, Roberto et al. Food intake during the normal activity phase prevents obesity and circadian desynchrony in a rat model of night work. Endocrinology, v. 151, n. 3, p. 1019-1029, 2010.

  8. Berkey, C. S., Rockett, H. R. H., Gillman, M. W., Field, A. E., & Colditz, G. A. Longitudinal study of skipping breakfast and weight change in adolescents. International journal of obesity, 27(10), 1258-1266, 2003.

  9. MA, Yunsheng et al. Association between eating patterns and obesity in a free-living US adult population. American journal of epidemiology, v. 158, n. 1, p. 85-92, 2003.

 

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