As pessoas que trabalham no turno da noite ou que trabalham em horários irregulares e se alimentam em horários irregulares são mais propensas a ganhar peso e a ter diabetes, provavelmente devido a hábitos alimentares que não se alinham com a luz natural do dia e com os horários habituais das refeições. Mas é possível evitar os efeitos negativos de comer nesses horários “incomuns”, mesmo que isso não seja biologicamente preferível? Um novo estudo da Perelman School of Medicine da Universidade da Pensilvânia diz que “sim”, esclarecendo como o corpo sabe quando comer. Publicado na revista Science, o estudo explica como os pesquisadores descobriram uma ligação entre o relógio interno do fígado e os centros de alimentação do cérebro.
Influenciar a via de comunicação entre o fígado e o cérebro é uma abordagem promissora para o controle de peso em indivíduos com um ritmo circadiano interrompido
A pesquisa da equipe mostrou que o fígado envia sinais para o cérebro por meio do nervo vago que informam ao cérebro se o alimento está sendo ingerido em um horário que corresponda ao ritmo circadiano do corpo. Esses sinais podem ser interrompidos por horários de trabalho incomuns. O cérebro, então, compensa excessivamente, o que leva a comer demais nos horários errados. “Tanto os camundongos quanto os seres humanos costumam comer nos horários em que estão acordados e alertas, e esse ciclo fornece feedback do fígado para o relógio central no cérebro, o que garante que o sistema funcione sem problemas”, disse o autor sênior do estudo, Mitchell Lazar, MD, PhD, diretor do Instituto de Diabetes, Obesidade e Metabolismo da Penn Medicine e professor de Diabetes e Doenças Metabólicas da Ware. Esse feedback ocorre por meio de uma conexão neural do fígado com o cérebro.
Especificamente, os pesquisadores se concentraram nos genes chamados REV-ERBs nas células hepáticas dos camundongos. Os REV-ERBs são proteínas importantes que regulam o ritmo circadiano do corpo. O ritmo circadiano do corpo é um ciclo interno de 24 horas que regula várias atividades, inclusive os ciclos de sono e vigília, a secreção de hormônios e os hábitos alimentares. Quando esses genes REV-ERB foram desativados em camundongos, dando ao fígado um relógio defeituoso, os hábitos alimentares mudaram drasticamente, com mais alimentos sendo consumidos em horários menos ativos. Os efeitos foram reversíveis. A interrupção da conexão neural em camundongos obesos restaurou os hábitos alimentares normais e reduziu a ingestão de alimentos. De acordo com os pesquisadores, isso sugere que a manipulação direcionada dessa via de comunicação entre o fígado e o cérebro poderia ser uma abordagem promissora para o controle de peso em indivíduos com um ritmo circadiano interrompido.
A equipe de pesquisa supõe que o direcionamento de certas partes do nervo vago poderia ajudar as pessoas que trabalham em turnos noturnos ou que sofrem de jet lag, combatendo o excesso de comida causado por relógios corporais desregulados. Essas descobertas abrem caminho para futuras terapias que podem ter como alvo vias neurais específicas para ajudar as pessoas que lutam contra distúrbios metabólicos causados por horários irregulares das refeições. Pesquisas futuras devem se concentrar nos tipos de sinais químicos que o fígado envia ao nervo vago para entender como o fígado afeta o cérebro e o corpo por meio dessa comunicação.
Mais de 3.000 interruptores epigenéticos controlam os ciclos diários do fígado
Mas como exatamente a atividade do fígado é controlada? Cientistas do Salk Institute identificaram os interruptores genéticos específicos que sincronizam a atividade hepática com o ciclo circadiano. Suas descobertas fornecem mais informações sobre os mecanismos por trás de condições que ameaçam a saúde, como níveis elevados de açúcar no sangue e de colesterol. “Sabemos que os genes do fígado são ativados e desativados em diferentes momentos do dia e estão envolvidos no metabolismo de substâncias como gordura e colesterol”, disse Satchidananda Panda, coautor correspondente do artigo e professor associado do Salk’s Laboratory for Regulatory Biology. Para entender o que ativa ou desativa esses genes, os pesquisadores precisavam encontrar os interruptores.
Para sua surpresa, eles descobriram que entre esses interruptores estava a cromatina, o complexo de proteínas que embala firmemente o DNA no núcleo da célula. Embora a cromatina seja bem conhecida por seu papel no controle dos genes, não se suspeitava que ela fosse afetada pelos ciclos circadianos. Na última década, os cientistas começaram a aprender mais sobre a relação entre os ciclos circadianos e o metabolismo. Os ciclos circadianos afetam quase todos os organismos vivos, inclusive plantas, bactérias, insetos e seres humanos. Nos seres humanos e em outros vertebrados, uma estrutura cerebral chamada núcleo supraquiasmático controla as respostas circadianas. Mas também há relógios em todo o corpo, inclusive em nossos órgãos internos, que informam a determinados genes quando produzir as proteínas essenciais que possibilitam funções básicas em nosso corpo, como a produção de glicose para obter energia.
No fígado, os genes que controlam o metabolismo da gordura e do colesterol são ativados e desativados em sincronia com esses relógios. Entretanto, os genes não se ligam e desligam sozinhos. Sua atividade é regulada pelo “epigenoma”, um conjunto de moléculas que sinaliza aos genes quantas proteínas eles devem produzir e, o que é mais importante do ponto de vista circadiano, quando produzi-las. No fígado de camundongos, eles descobriram mais de 3.000 elementos epigenômicos que regulam os ciclos circadianos de 14.492 genes. Ao comparar o genoma do camundongo com o genoma humano, eles encontraram muitos dos mesmos genes. Com isso, os pesquisadores chegaram mais perto de compreender o mecanismo de regulação dos genes.
