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Natura Campus
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Você já percebeu como o tempo está passando mais rápido? Quantas vezes programamos diversas atividades para um dia e ao final dele esperamos, a qualquer custo, que ele se estenda, que tenha 6 horinhas a mais....e no auge da sua correria, alguém diz “ Antigamente o tempo passava bem mais devagar...”.
A troca do dia pela noite e as mudanças das estações do ano, são dadas pelos movimentos da Terra em torno do seu próprio eixo (rotação) e ao redor do Sol (translação) respectivamente. Essa variação do claro-escuro é responsável, do ponto de vista físico, pela alternância do tempo. Tempo que vem cada vez mais sendo preenchido por atividades a aproveitado pelo ser humano a cada instante.
No entanto não é apenas o tempo que passa a noite que cai e o dia que amanhece. Todos os seres vivos acompanham esse dinâmico processo e apresentam padrões comportamentais também sazonais. A dinâmica dos processos biológicos pode ser exemplificada pela hibernação, acasalamento, maturação sexual, pelo envelhecer, assim como pela floração e postura de ovos em determinadas épocas do ano. Mas como há a sincronização entre a ritmicidade ambiental e a biológica? Como todas as células que formam um organismo pluricelular conseguem atuar de forma integrada e sincronizada?
A sincronização das atividades dos seres vivos com as variações temporais é dada por um controle interno, um relógio biológico central, que possui sensores humorais e neurais que informam a todo organismo o estado da luminosidade ambiental. Esse marcador do tempo está envolvido com genes que regulam eventos fisiológicos cíclicos, e, portanto, está relacionado com o passar das horas em um determinado dia. Além desse relógio central, relógios secundários periféricos estão presentes em quase todas as células; eles parecem ser auto-sustentáveis, mas certamente dependem da oscilação coordenada pelo relógio central.
Você já parou para pensar, fisiologicamente, por que dormimos, preferencialmente durante a noite e não durante o dia? Por que sentimos fome em um mesmo horário? Por que determinados medicamentos são receitados para serem tomados de manhã e não antes de dormir? A resposta correta é: por conta da cronobiologia.
Cronobiologia é o estudo da interação desses fenômenos periódicos com a ritmicidade ambiental; e o principal sincronizador para muitos seres vivos é a luz.
As vias celulares e moleculares que são ativadas inicialmente pela luz para sincronização do ritmo biológico são diferentes daquelas responsáveis pela visão de cores. A luz excita fotorreceptores localizados em células ganglionais da retina e a informação luminosa é transmitida até as células que terão seus “clock genes” modulados. É fascinante pensar que apenas 40.000 células, aglomeradas em um espaço de 0,1mm3, conhecido como núcleos supraquiasmáticos, são os marcapassos centrais de outras 70 trilhões de células!
O funcionamento desse sistema de controle cíclico circadiano é regulado basicamente por fatores de transcrição e proteínas. Eles são expressos de 12 em 12 horas aproximadamente, e são capazes de inibir a síntese deles mesmos ao mesmo tempo em que estimulam a molécula seguinte, em uma alternância de fases, constituindo uma retroalimentação positiva e negativa. Um exemplo do funcionamento do ciclo em nosso organismo é dado pela melatonina, um hormônio secretado pela glândula pineal no período de ausência da luz, afetando o sono e a resposta imune inata. Um pouco antes do despertar um hormônio chamado cortisol, que prepara o organismo para a atividade é então liberado.
A cronobiologia é muito interessante, porém complexa. A cada leitura surgem mais questões do que respostas. Molecularmente, como isso tudo é controlado? Como ocorre a regulação no hipotálamo? E a transmissão da oscilação cíclica para o organismo?
E lembrando que também existem relógios biológicos periféricos ativos em diversos tipos celulares, qual seria seu papel nas células da pele? Será que dentre os diferentes tipos celulares as respostas fisiológicas são reguladas da mesma forma?
Aguardem que essas e outras questões serão discutidas no próximo post!
Referência Bibliográfica consultada e sugerida:
Regina Pekelmann Markus, Eduardo José Mortani Barbosa Junior, Zulma Silva Ferreira. Ritmos biológicos: entendendo as horas, os dias e as estações do ano. Einstein, 2003, 1:143
Stehle JH, Saade A, Rawashdeh O, Ackermann K, Jilg A, Sebestény T, Maronde E. A survey of molecular details in the human pineal gland in the light of phylogeny, structure, function and chronobiological diseases. J Pineal Res. 2011 Aug;51(1):17-43