Relógios circadianos mantêm organismos em sincronia com ciclos diários como iluminação, ou seja, dia e noite, atividade e disponibilidade de alimentos em seres humanos e bactéria, etc. O relógio circadiano em cianobactérias tem o necessário período de 24 horas, apesar de suas três proteínas componentes com atividades bioquímicas que ocorrem em uma escala de tempo muito mais rápido. Abe et al., voltada para o componente relógio de cianobactérias KAIC, uma trifosfatase de adenosina (ATPase) que pode autofosforilato e autodefosforylato. A atividade ATPase lenta de KAIC, que está ligada a um peptídeo de isomerização, desde a cinética lenta que define a velocidade do relógio de 24 horas. Chang et al., descobriu que um outro componente do relógio, Kaib, também tem mudanças lentas na sua conformação de proteínas que ajudam a definir o período de oscilação do relógio e a sua saída de sinalização. Em biologia molecular, as proteínas de relógio de cianobactérias são as principais reguladoras do relógio circadiano de cianobactérias. As proteínas do relógio circadiano de cianobactérias compreendem três proteínas: Kaia, Kaib e KAIC. O kaiABC complexa pode atuar como um promotor não específico regulador de transcrição, que reprime a transcrição, possivelmente atuando sobre o estado de compactação do cromossoma. Em outras palavras, um rítmo circadiano é qualquer processo biológico que mostra uma oscilação endógena, capaz de ser arrastado ou que entrem em um rítmo específico de cerca de 24 horas.
Estes rítmos são acionados por um relógio circadiano e rítmos têm sido amplamente observados nas plantas, animais, fungos, cianobactérias e humanos. O termo circadiano vem do latim circa, que significa "em torno" (ou "aproximadamente"), e morre, o que significa "dia". O estudo formal de rítmos temporais biológicos, tais como rítmos diários, das marés, semanais, sazonais e anuais, é chamado de cronobiologia. Embora os rítmos circadianos são endógenos ("embutidos", autossustentados), eles são ajustados (arrastados) para o meio ambiente local por estímulos externos chamados zeitgebers (cronômetro), geralmente o mais importante dos quais é a luz do dia.
CRONOBIOLOGIA: A INFLUÊNCIA DOS RÍTMOS CIRCADIANOS NA OBESIDADE, entre OUTRAS FUNÇÕES COMO CRESCIMENTO ESTATURAL, ETC.
Não é novidade para ninguém que um dos maiores problemas de saúde do mundo é a obesidade. Apesar disso, a ciência pouco tem evoluído na sua prevenção e tratamento. Tradicionalmente, o ganho excessivo de peso foi atribuído às mudanças nos padrões de alimentação, a substituição de alimentos tradicionais pelos altamente processados, ao sedentarismo tanto a inatividade física de lazer, como ao chamado “sedentary lifestyle” e, em menor grau, à predisposição genética.
Essas mudanças na alimentação são atribuídas, em grande parte, ao maior acesso à alimentos industrializados. Entretanto, a vida moderna trouxe outras modificações aos nossos hábitos de vida. Hoje, graças à energia elétrica, a vida funciona durante as 24 horas do dia e, portanto, trabalhamos, estudamos, jogamos videogame em um período que sempre foi reservado ao sono. Além disso, estudos mostram que o ser humano dorme em média 2 horas menos do que há 20 anos, portanto, dormimos pouco e no horário errado. Mas o que isso teria a ver com a obesidade? A resposta passaria pelas descobertas da Cronobiologia. A Cronobiologia estuda os fenômenos biológicos recorrentes que ocorrem com uma periodicidade determinada, esses fenômenos são chamados de ritmos biológicos. Os ritmos que ocorrem com uma periodicidade próxima há 24 horas são chamados de rítmos circadianos. Nos seres humanos, os rítmos circadianos são caracterizados pela ocorrência de processos bioquímicos, fisiológicos e comportamentais em intervalos regulares. Tais rítmos imprimem variações previsíveis, geneticamente determinadas (ritmicidade), mas podendo ser modulados por estímulos ambientais, como claro/escuro, atividade/repouso, jejum/alimentação, estação do ano e outras condições ambientais. Resumidamente, nossas funções fisiológicas (secreções hormonais, temperatura do corpo, síntese de colesterol, etc.) são ritmicamente marcadas com os estímulos da natureza.
Por exemplo, durante a madrugada a temperatura do nosso corpo diminui, mas nosso corpo só sabe que é “madrugada” pela informação do ciclo ambiental claro/escuro. Ou seja, é como se o sol fosse nosso grande relógio e existissem pequenos relógios nas nossas células e todos estivessem sincronizados. Dessa forma, existe horário fisiologicamente ideal para dormir, comer, realizar atividades físicas, estudar, etc. Por exemplo, os principais hormônios envolvidos no metabolismo dos alimentos têm seu pico de secreção entre 8 e 12 horas, por isso realizar grandes refeições fora desse horário trará prejuízos a saúde. Outro exemplo é o hormônio melatonina responsável pelo adormecer, sua secreção começa às 21h, tornando este horário ideal para dormirmos e explica porque o sono realizado durante o dia não é reparador. Portanto, ao agredir inconscientemente seu organismo mudando a fisiologia, indo contra a genética por alterações ambientais de maus hábitos, desregulando seu metabolismo, nós iremos pagar caro por nossa irresponsabilidade quanto à biologia. A ligação entre os rítmos circadianos e a obesidade passaria pela disruptura destes. As mudanças nos horários e tempo de repouso e nos horários em que realizamos as refeições levam à desregulação hormonal, que por sua vez desregula os mecanismos de fome e saciedade, a temperatura corporal e o metabolismo dos alimentos, aumentando, assim, o risco para a obesidade, mesmo quando o total de calorias ingerido é adequado.
Eu irei repetir com muita ênfase o motivo de eventualmente seu resultado ser precário com obesidade, mas é valido para crescimento estatural na fase de crescimento adequada. (A ligação entre os ritmos circadianos e a obesidade passaria pela disruptura destes. As mudanças nos horários e tempo de repouso e nos horários em que realizamos as refeições levam à desregulação hormonal em diversos setores importantes, que por sua vez desregula os mecanismos de fome e saciedade, a temperatura corporal e o metabolismo dos alimentos, aumentando, assim, o risco para a obesidade, mesmo quando o total de calorias ingerido é adequado.) Além da obesidade, estudos observacionais e experimentais têm comprovado que essas disrupturas do rítmo circadiano aumentam o risco de infertilidade, câncer, hipertensão, depressão e outros distúrbios metabólicos como obesidade e deficiência de crescimento entre outros.
Dr. João Santos Caio Jr.
Endocrinologia – Neuroendocrinologista
CRM 20611
Dra. Henriqueta V. Caio
Endocrinologista – Medicina Interna
CRM 28930
Como saber mais:
1. Embora a prevalência de DCV - doença cardiovascular tinha atingido níveis devastadores na década de 1950, o foco correto sobre os principais fatores de risco para DCV - doenças cardiovasculares primeiros identificados no momento, tais como tabagismo, hipertensão e níveis elevados de colesterol, tenha permitido a esses fatores de risco ser alvo tanto a nível clínico e através de políticas públicas de saúde...
http://hormoniocrescimentoadultos.blogspot.com.
2. Como consequência, a mortalidade por doença cardíaca coronária diminuiu em ≈50% nos últimos 50 anos, não só pelo avanço da ciência como um todo nessa área, mas também motivada pela conscientização das pessoas...
http://longevidadefutura.blogspot.com
3. Ford et al. sugerem que a melhor triagem e tratamento médico desses fatores de risco para DCV e os procedimentos médicos desenvolvidos para tratar as várias manifestações agudas de DCV tiveram um impacto favorável sobre as suas taxas de mortalidade relacionadas...
http://imcobesidade.blogspot.com
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DOS AUTORES PROSPECTIVOS ET REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA.
Referências Bibliográficas:
Caio Jr, João Santos, Dr.; Endocrinologista, Neuroendocrinologista, Caio,H. V., Dra. Endocrinologista, Medicina Interna – Van Der Häägen Brazil, São Paulo, Brasil; Hughes ME, Hong HK, Chong JL, Indacochea AA, Lee SS, Han M, Takahashi JS, et al., Brain-specific rescue of clock reveals system-driven transcriptional rhythms in peripheral tissue. PLoS Genet 2012;8: e1002835; Keegan KP, Pradhan S, Wang JP, Allada R, Meta-analysis of Drosophila circadian microarray studies identifies a novel set of rhythmically expressed genes. PLoS Comput Biol 2007;3:e208; Miller BH, McDearmon EL, Panda S, Hayes KR, Zhang J, Andrews JL, Antoch MP,et al., Circadian and CLOCK-controlled regulation of the mouse transcriptome and cell proliferation. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104:3342-3347; Koike N, Yoo SH, Huang HC, Kumar V, Lee C, Kim TK, Takahashi JS, Transcriptional architecture and chromatin landscape of the core circadian clock in mammals. Science 2012;338:349-354; Dong W, Tang X, Yu Y, Nilsen R, Kim R, Griffith J, Arnold J, et al., Systems biology of the clock in Neurospora crassa. PLoS One 2008;3:e3105, Woelfle MA, Johnson CH, No promoter left behind: global circadian gene expression in cyanobacteria. J Biol Rhythms 2006;21:419-431, Ovacik MA, Sukumaran S, Almon RR, DuBois DC, Jusko WJ, Androulakis IP, Circadian signatures in rat liver: from gene expression to pathways. BMC Bioinformatics 2010;11:540, Yan J, Wang H, Liu Y, Shao C, Analysis of gene regulatory networks in the mammalian circadian rhythm. PLoS Comput Biol 2008;4: e1000193; Covington MF, Maloof JN, Straume M, Kay SA, Harmer SL, Global transcriptome analysis reveals circadian regulation of key pathways in plant growth and development. Genome Biol 2008;9:R130; Konopka R, Benzer S, Clock mutants of Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci USA 1971;68:2112-2216; Bargiello TA, Jackson FR, Young MW, Restoration of circadian behavioural rhythms by gene transfer in Drosophila. Nature 1984;312:752-754; Zehring WA, Wheeler DA, Reddy P, Konopka RJ, Kyriacou CP, Rosbash M, Hall JC P-element transformation with period locus DNA restores rhythmicity to mutant, arrhythmic Drosophila melanogaster. Cell 1984;39(2 Pt 1):369-376; Reddy P, Zehring WA, Wheeler DA, Pirrotta V, Hadfield C, Hall JC, Rosbash M, Molecular analysis of the period locus in Drosophila melanogaster and identification of a transcript involved in biological rhythms. Cell 1984;38:701-710.
