O relógio interno do corpo não apenas determina quando dormimos, mas também a rapidez com que nossos músculos se recuperam. Um novo estudo realizado em camundongos pela Northwestern Medicine, publicado na Science Advances, sugere que as lesões musculares cicatrizam mais rapidamente quando ocorrem durante as horas naturais de vigília do corpo. As descobertas podem ter implicações para os trabalhadores que trabalham em turnos e também podem ser úteis para compreender os efeitos do envelhecimento e da obesidade, de acordo com a autora principal Clara Peek, professora assistente de bioquímica e genética molecular na Feinberg School of Medicine da Northwestern University. O estudo também pode ajudar a explicar como as interrupções, como o jet lag e a mudança para o horário de verão, afetam o ritmo circadiano e a recuperação muscular.
Ritmos circadianos e recuperação muscular
“Em cada uma de nossas células, temos genes que formam o relógio circadiano molecular”, disse Peek. “Esses genes do relógio codificam um conjunto de fatores de transcrição que regulam muitos processos em todo o corpo, programando-os para que ocorram no momento apropriado do dia. Coisas como comportamento de sono e vigília, metabolismo, temperatura corporal e hormônios – tudo isso é circadiano.” Pesquisas anteriores do laboratório de Peek descobriram que os camundongos regeneram o tecido muscular mais rapidamente quando o dano ocorre durante as horas normais de vigília. Quando os camundongos sofreram danos musculares durante suas horas normais de sono, a cicatrização foi mais lenta. No estudo atual, Peek e seus colaboradores procuraram entender melhor como os relógios circadianos das células-tronco musculares controlam a regeneração dependendo da hora do dia.
Para o estudo, Peek e seus colaboradores realizaram o sequenciamento de uma única célula de músculos lesionados e não lesionados em camundongos em diferentes momentos do dia. Eles descobriram que a hora do dia influenciava a resposta inflamatória nas células-tronco, que sinalizam os neutrófilos – os “primeiros a responder” entre as células imunes inatas na regeneração muscular. Os pesquisadores descobriram que os sinais entre as células eram muito mais fortes imediatamente após a lesão quando os camundongos eram feridos durante o período de vigília. Essa foi uma descoberta empolgante e mais uma evidência de que a regulação circadiana da regeneração muscular é controlada por esse diálogo entre as células-tronco e as células imunológicas. Os cientistas descobriram que o relógio das células-tronco musculares também influenciava a produção de NAD+ após a lesão. A NAD+ é uma coenzima encontrada em todas as células que é essencial para a produção de energia no corpo e está envolvida em centenas de processos metabólicos. Em seguida, a equipe de cientistas usou um modelo de camundongo geneticamente modificado que aumentou especificamente a produção de NAD+ nas células-tronco musculares e descobriu que o NAD+ induz respostas inflamatórias e o recrutamento de neutrófilos, promovendo assim a regeneração muscular.
Campo de pesquisa empolgante
De acordo com os pesquisadores, os resultados podem ser particularmente relevantes para a compreensão dos distúrbios do ritmo circadiano associados ao envelhecimento e à obesidade. Os distúrbios circadianos associados ao envelhecimento e às síndromes metabólicas, como obesidade e diabetes, também estão associados à redução da regeneração muscular. Agora, dizem os especialistas, podemos fazer as perguntas: Esses distúrbios circadianos contribuem para uma menor capacidade de regeneração muscular nessas condições? Como isso afeta o sistema imunológico?
No futuro, Peek e seus colaboradores esperam determinar exatamente como o NAD+ aciona as respostas imunológicas e como essas respostas são alteradas nas doenças. Grande parte da biologia circadiana concentra-se em relógios moleculares em tipos de células individuais e na ausência de estresse. Até recentemente, os pesquisadores não tinham a tecnologia para estudar adequadamente as interações entre células. Compreender como os diferentes relógios circadianos interagem sob condições de estresse e regeneração é realmente uma nova e empolgante fronteira.
