Por que asma, ataques cardíacos e muitas outras condições de saúde tendem a surgir nas primeiras horas da manhã? Uma possível explicação para esse fenômeno foi descoberta por pesquisadores do Departamento de Ciências Biomoleculares do Instituto Weizmann de Ciências, de Israel.
Publicada na revista Cell Metabolism, a pesquisa revela que a resposta do corpo à falta de oxigênio – um fator que pode agravar essas condições – é controlada por proteínas que esão reguladas pelo relógio biológico.
A descoberta da proteína HIF-1α rendeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2019 para os norte-americanos William Kaelin e Gregg Semenza e para o britânico Sir Peter Ratcliffe. Eles descobriram que essa é uma proteína-chave para que as células respondam à falta de oxigênio.
Enquanto há bastante oxigênio, a proteína HIF-1α permanece instável e se decompõe rapidamente. Quando há escassez de oxigênio, ela se estabiliza, acumula e entra no núcleo das células, onde ativa genes que respondem à deficiência de oxigênio.
Proteína diurna, proteína noturna
Os pesquisadores de Israel, que estudam como o metabolismo e o relógio biológico estão conectados, descobriram que o fígado reage de maneira diferente à falta de oxigênio dependendo da hora do dia. Eles mapearam uma interação importante entre a HIF-1α e outra proteína chamada BMAL1.
Para entender melhor essa relação, eles criaram três grupos de camundongos geneticamente modificados, sem uma ou ambas as proteínas (HIF-1α e BMAL1) no fígado. O primeiro grupo não produzia a HIF-1α, que regula a resposta à falta de oxigênio; o segundo não produzia a BMAL1, que é essencial para o relógio biológico; e o terceiro não produzia nenhuma das duas proteínas.
Quando os pesquisadores reduziram os níveis de oxigênio no ambiente em que os ratos estavam, perceberam que, sem a BMAL1, a proteína HIF-1α não funcionava como deveria.
“O mecanismo que descobrimos, que combina ambas as proteínas, é provavelmente o principal mecanismo pelo qual os mamíferos lidam com a deficiência de oxigênio. Essas e outras descobertas nos ajudaram a entender que o relógio circadiano não apenas responde à deficiência de oxigênio, como já era conhecido, mas que ele realmente ativa o mecanismo do corpo para lidar com a deficiência de oxigênio”, explicou o professor Gad Asher, pesquisador principal do estudo.
Horas mais críticas para a saúde
Os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que, ao contrário dos camundongos do grupo de controle ou daqueles que não produziam uma das proteínas (HIF-1α ou BMAL1), os que não tinham as duas proteínas morreram mais rápido quando o oxigênio estava baixo.
Eles perceberam que esses camundongos morriam mais durante a noite, mas não se estivessem submetidos ao mesmo cenário durante o dia. Isso os fez compreender que a interação das duas era ainda mais importante para combater a falta de oxigênio durante a noite.
“Sabemos que o BMAL1 muda ao longo do ciclo circadiano, o que pode explicar por que as taxas de mortalidade variam e porque doenças relacionadas à falta de oxigênio também podem ser relacionadas a um período”, diz Asher.
Do fígado aos pulmões
Outro aspecto intrigante da pesquisa foi descobrir que os camundongos sem as duas proteínas tinham níveis de oxigênio já baixos antes mesmo de serem expostos a condições de escassez.
Os pesquisadores levantaram a hipótese de que esses animais estavam desenvolvendo um problema semelhante à síndrome hepatopulmonar, uma condição que afeta pacientes com doença hepática. Nessa síndrome, os vasos sanguíneos dos pulmões se dilatam, dificultando a absorção de oxigênio.
“Ainda não sabemos como o dano hepático afeta a função pulmonar, mas nossas descobertas sugerem que algumas proteínas podem estar envolvidas nessa comunicação entre fígado e pulmões”, afirma Asher. Segundo ele, essas proteínas podem ser potenciais alvos para novos tratamentos.
Com base nesses resultados, os camundongos sem HIF-1α e BMAL1 estão sendo usados como um modelo para entender melhor a síndrome hepatopulmonar e outras condições relacionadas. Os pesquisadores esperam que esses estudos possam abrir caminhos para novas terapias voltadas a pacientes humanos.
Por: Metrópoles
