Já aconteceu de, depois de algumas noites viradas ou de um turno noturno, o seu sono ficar completamente fora do “horário normal”? Você pode estar a viver o que os cientistas chamam de "jet lag social".
Jet lag social, luz do dia e o ritmo circadiano
Essa expressão descreve o descompasso entre o nosso relógio biológico interno (o ritmo circadiano) e as exigências da nossa rotina social.
O "jet lag social", ligado a padrões de sono irregulares e à exposição à luz do dia de forma inconsistente, tem-se tornado cada vez mais comum - e já foi associado a um enfraquecimento do sistema imunológico.
Por exemplo, sabe-se que a perturbação dos nossos ritmos circadianos causada pelo trabalho em turnos pode prejudicar a capacidade do organismo de combater infeções.
Em conjunto, essas observações reforçam a noção de que preservar um ritmo circadiano forte, com exposição regular à luz do dia, ajuda a sustentar um sistema imunológico saudável.
Mas como é que o sistema imunológico “sabe” que é dia? Foi exatamente isso que a nossa pesquisa - publicada hoje na revista Imunologia da Science - conseguiu esclarecer. Com o tempo, o que descobrimos pode vir a trazer benefícios para o tratamento de condições inflamatórias.
Primeiros a responder às infeções
Os ritmos circadianos são uma característica essencial de toda a vida na Terra. Acredita-se que tenham surgido há cerca de 2,5 mil milhões de anos, permitindo que os organismos se ajustem aos desafios impostos pelo ciclo solar de 24 horas.
No nível molecular, esses ritmos são coordenados por um marcador de tempo com vários componentes, geneticamente programado, conhecido como relógio circadiano. Quase todas as células possuem os elementos necessários para esse relógio. Ainda assim, compreende-se muito pouco sobre como ele funciona em diferentes tipos celulares para dirigir o seu comportamento.
No nosso laboratório, usamos o peixe-zebra - um pequeno peixe de água doce comum em lojas de animais - como organismo-modelo para estudar a resposta imunológica a infeções bacterianas.
Trabalhamos com larvas de peixe-zebra porque a sua composição genética e o seu sistema imunológico se assemelham aos nossos. Além disso, o corpo é transparente, o que facilita observar processos biológicos ao microscópio.
O foco recai sobre uma célula imune chamada "neutrófilo", um tipo de glóbulo branco. Essas células interessam-nos porque são especializadas em eliminar bactérias, chegam primeiro ao local da infeção e representam a população imune mais abundante no nosso corpo.
Como têm vida muito curta, os neutrófilos isolados do sangue humano são notoriamente difíceis de manipular em experiências. Já com as larvas transparentes de peixe-zebra, conseguimos filmar diretamente o que acontece com essas células, acompanhando o seu funcionamento dentro de um animal totalmente intacto.
Como os neutrófilos distinguem o dia da noite
Nas nossas primeiras análises, observámos que a intensidade da resposta imunológica a uma infeção bacteriana atingia o pico durante o dia, quando os animais estão ativos.
A nossa interpretação é que isso reflete uma adaptação evolutiva que oferece vantagem de sobrevivência tanto a humanos quanto ao peixe-zebra. Como animais diurnos, como nós e o peixe-zebra, são mais ativos durante as horas de luz, também têm maior probabilidade de entrar em contacto com infeções bacterianas nesse período.
Esse resultado levou-nos a investigar de que forma essa resposta reforçada se sincronizava com a luz do dia. Ao gravarmos vídeos de neutrófilos a eliminar bactérias em diferentes momentos, constatámos que eles matavam bactérias com maior eficiência durante o dia do que à noite.
Depois, fizemos uma edição genética nos neutrófilos para desligar os seus relógios circadianos, removendo cuidadosamente componentes específicos desse sistema. É como tirar engrenagens essenciais de um relógio analógico, até ele deixar de “marcar”.
Com isso, descobrimos que essas células imunes cruciais têm um relógio circadiano interno, regulado pela luz, que as alerta para o período diurno (de forma semelhante a um despertador). Esse aviso aumenta a capacidade de destruir bactérias.
O próximo desafio é compreender exatamente como os neutrófilos detetam a luz e se os neutrófilos humanos também dependem desse mecanismo interno de marcação do tempo para controlar a sua atividade antibacteriana.
Também queremos saber se esse mecanismo de eliminação se limita a alguns tipos de bactérias - como aquelas que é mais provável encontrar durante o dia - ou se se trata de uma resposta mais geral a todas as ameaças infecciosas (incluindo infeções virais).
O que isso pode mudar no tratamento da inflamação
Esta pesquisa abre caminho para o desenvolvimento de fármacos capazes de atingir o relógio circadiano dos neutrófilos e, assim, regular a atividade dessas células. Considerando que os neutrófilos são as primeiras células imunes - e as mais numerosas - recrutadas para locais de inflamação, a descoberta pode ter implicações muito amplas para diversas condições inflamatórias.
O estudo descrito aqui foi liderado por doutorandos Lucia Du e Pramuk Keerthisinghe e resultou de uma colaboração entre o laboratório Hall e o Grupo de Pesquisa em Cronobiologia, liderado por Guy Warman e James Cheeseman, na Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde da Universidade de Auckland.
Chris Hall, professor associado de Imunologia, Universidade de Auckland, Waipapa Taumata Rau
Este artigo foi republicado do portal A Conversa sob uma licença Commons Criativa. Leia o artigo original.
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