Dois artigos de pesquisa complementares mostram que os relógios circadianos central e periférico coordenam a atividade diária da pele e dos músculos. A coordenação entre os dois relógios (central e periférico) garante 50% das funções circadianas dos tecidos, incluindo processos vitais como o ciclo celular, o reparo do DNA, a atividade mitocondrial e o metabolismo. A sincronização entre os relógios centrais e periféricos do cérebro previne o envelhecimento muscular prematuro e melhora a função muscular, sugerindo novas estratégias para combater o declínio relacionado à idade por meio da modulação do ritmo de 24 horas.

Como os relógios circadianos garantem a manutenção da funcionalidade ideal dos músculos e da pele

Descobertos na década de 1970, os relógios circadianos são essenciais para regular o tempo biológico na maioria das células do corpo humano. Esses mecanismos internos adaptam os processos biológicos a um ciclo de 24 horas e permitem a sincronização das funções celulares com as flutuações diárias do ambiente. Os ritmos circadianos, coordenados por um relógio central no cérebro que se comunica com relógios em vários tecidos periféricos, influenciam muitas funções, desde nossos padrões de sono até nossa capacidade de aproveitar os alimentos.

Uma equipe liderada pelo Dr. Salvador Aznar Benitah, pesquisador do ICREA no IRB Barcelona, e pela Dra. Pura Muñoz-Cánoves, pesquisadora do ICREA na Faculdade de Medicina e Ciências da Vida da Universidade Pompeu Fabra (UPF), descreveu como a sincronização entre o relógio central e os relógios periféricos nos músculos e na pele desempenha um papel fundamental para garantir o funcionamento correto desses tecidos, bem como para prevenir processos degenerativos associados ao envelhecimento. Os resultados desse trabalho foram publicados em dois artigos em revistas científicas de alto prestígio. Assim, o estudo sobre a sincronização entre o relógio central e os relógios periféricos foi publicado na revista *Science*, enquanto o trabalho sobre a coordenação entre o relógio central e o relógio periférico da pele foi publicado na revista *Cell Stem Cell*. Ambos os estudos destacam os mecanismos comuns que sublinham a importância dessa coordenação na manutenção da funcionalidade ideal dos músculos e da pele.

O trabalho também descreve o notável grau de autonomia dos relógios periféricos, que podem manter ciclos de 24 horas e controlar cerca de 15% das funções circadianas na ausência do relógio central. O estudo destaca que é necessária uma interação mínima entre apenas dois relógios teciduais (um central e um periférico) para manter o funcionamento ideal de tecidos como os músculos e a pele e prevenir sua deterioração e envelhecimento. O próximo passo é identificar os fatores de sinalização envolvidos nessa interação, com vistas a possíveis aplicações terapêuticas.

Desenvolvimento de terapias para o envelhecimento muscular e melhoria do desempenho físico na terceira idade

O estudo sobre a comunicação cérebro-músculo publicado na revista Science confirma que a coordenação entre os relógios central e periférico é fundamental para manter a função muscular diária e prevenir o envelhecimento prematuro desses tecidos. A restauração do ritmo circadiano reduz a perda de massa e força muscular e, assim, melhora a função motora deteriorada em modelos experimentais com camundongos.

Os resultados da pesquisa também demonstraram que a alimentação com restrição de tempo (TRF), que consiste em se alimentar apenas durante a fase ativa do dia, pode substituir parcialmente o relógio central e melhorar a autonomia do relógio muscular. Mais importante ainda, essa restauração do ritmo circadiano por meio da TRF pode conter a atrofia muscular, a deterioração das funções metabólicas e motoras e a perda de força muscular em camundongos idosos.

Essas descobertas têm implicações significativas para o desenvolvimento de terapias contra o envelhecimento muscular e para a melhoria do desempenho físico na terceira idade. O Dr. Arun Kumar e Mireia Vaca Dempere, ambos da UPF, são os primeiros autores deste estudo, para o qual também contribuíram o Dr. Eusebio Perdiguero e Antonio Serrano, anteriormente na UPF e agora na Altos Labs.

No estudo publicado na revista *Cell Stem Cell*, a equipe demonstrou que o relógio circadiano da pele desempenha um papel central na coordenação da fisiologia diária desse tecido. Ao integrar e, por vezes, modificar sinais cerebrais, essa coordenação garante o funcionamento adequado da pele.

Uma descoberta surpreendente foi que, na ausência do relógio periférico, o relógio biológico central mantém o ritmo circadiano da pele, mas funciona de maneira oposta ao normal (ou seja, em um horário inverso). Por exemplo, os pesquisadores descobriram que, se a replicação do DNA fosse controlada apenas pelo relógio central, ela ocorreria durante o dia, quando a pele está exposta à luz ultravioleta, o que aumentaria o risco de acúmulo de mutações. Esse fenômeno ressalta a importância do relógio periférico, que não apenas recebe sinais do relógio central — que coordena os ritmos de todo o organismo —, mas também adapta esses sinais às necessidades específicas do tecido no qual estão localizados (no caso das células-tronco da pele, a replicação do DNA atinge seu pico quando elas são expostas à luz ultravioleta durante o dia).