Os efeitos do ciclo circadiano sobre a saúde vão muito além de apenas regular o sono. Segundo pesquisas feitas por cientistas israelenses ele também afeta o metabolismo, o humor, o microbioma e muito mais funções em nosso corpo.
Se você ainda não sabe o que é o ciclo circadiano ou se quiser saber mais sobre ele, então sugerimos também a leitura do texto “O que é ciclo circadiano”, que publicamos aqui no blog.
O efeito do ciclo circadiano mais conhecido é o de ser um “despertador natural”, ou seja, um relógio interno que regula nosso sono. No entanto, ele é muito mais do que o controlador do nosso ciclo vigília-sono. Ele também afeta a nossa fome, sede, temperatura corporal, humor, flutuações hormonais e muito mais.
Conforme já explicamos no texto citado acima, os distúrbios no ritmo circadiano podem causar problemas desde baixa produtividade e insônia até depressão e diabetes. Os problemas mais comuns são o distúrbio dos trabalhadores em turnos (trabalhos noturnos), os efeitos da luz artificial e a desordem causada pelo Jet Lag.
Isso porque o relógio circadiano atua em muitos processos diferentes em nosso sistema nervoso e em nosso metabolismo. Assim os efeitos do ciclo circadiano sobre a saúde agem em todo o nosso organismo.
Portanto, pela sua importância, muitas pesquisas são realizadas em todo o mundo para entender melhor seu impacto. Em Israel, vários grupos de cientistas estudam os efeitos dos ritmos biológicos nos seres vivos (cronobiologia) e como alterações nesse processo influenciam a saúde.
Então, são essas descobertas feitas em Israel e que vamos listar abaixo, para que você entenda a abrangência do ciclo circadiano em sua vida.
Efeitos do ciclo circadiano sobre a saúde
Eran Tauber, professor associado de genética do Instituto de Evolução da Universidade de Haifa, estuda a cronobiologia de moscas da fruta noturnas e diurnas para entender melhor o fenômeno “cotovia” e “coruja”.
1. Você é uma coruja noturna ou uma cotovia matinal?
Por que algumas pessoas acordam cedo e já saem da cama prontas para produzir, enquanto outras atingem seu pico de energia somente após o anoitecer?
Essa pesquisa tem muitas aplicações potenciais, desde o ajuste de horários para os notívagos até o ajuste de medicamentos para o relógio biológico de cada pessoa.
“O que sabemos sobre os relógios circadianos vem de pesquisas com moscas da fruta em feita em 1971”, explica Tauber. “Levou quase 20 anos para identificar o mesmo gene em humanos. A mosca é um modelo fantástico porque o relógio no nível genético é muito semelhante ao dos humanos e faz coisas semelhantes, mas é muito mais fácil de pesquisar.”
Depois de encontrar diferenças na composição bacteriana dos microbiomas intestinais de moscas da fruta noturnas e diurnas, Tauber está colaborando com um laboratório do Instituto de Tecnologia Técnico-Israel para descobrir se há diferenciação semelhante no microbioma intestinal em pessoas que são cotovias ou corujas.
“O relógio biológico sempre tem que passar no mesmo ritmo, mas tem que lidar com diferentes temperaturas e condições de luz”, afirma Tauber. “Existem adaptações moleculares nos genes que permitem que o relógio funcione em diferentes ambientes e estamos identificando essas adaptações”.
2. Observar a hora das refeições para perder peso
Assim, se você sincronizar as refeições com o seu ciclo circadiano, você emagrecerá mais do que se ingerir o mesmo alimento e quantidade sem horário regular. E isso não depende da comida ser pobre ou rica em gordura.
Essa é uma descoberta significativa da equipe de pesquisa de Oren Froy, professor associado de neuroendocrinologia e metabolismo e diretor do Instituto de Bioquímica, Ciência dos Alimentos e Nutrição da Universidade Hebraica.
“Nas ciências nutricionais, geralmente ensinamos que a energia consumida e a energia gasta equivalem ao seu peso corporal, mas aqui vimos que o fator tempo era muito importante”, afirma Froy. “Se você sincronizar com seu relógio circadiano que controla todos os seus sistemas, faz sentido.”
A pesquisa colaborativa de Froy também mostrou melhores resultados se uma dieta para perda de peso for estruturada com um café da manhã farto, um almoço médio e um jantar restrito. E isso faz diferença se comparado com um café da manhã frugal e jantar farto. Mesmo que a ingestão calórica geral seja idêntica entre as duas dietas.
Em experimentos relacionados ao ciclo circadiano e resistência à insulina – um fator tanto no diabetes tipo 2 quanto na síndrome dos ovários policísticos – um café da manhã farto e um jantar leve também foram bem-sucedidos na redução da resistência à insulina. Algumas cobaias com diabetes tipo 2 não precisavam mais injetar insulina e a maioria das cobaias com SOP (Síndrome dos Ovários Policísticos) começou a ovular normalmente após três ciclos.
“Medimos os ritmos circadianos em diabéticos e notamos que o relógio não está funcionando bem, mas quando eles seguem essa dieta, eles diminuem os danos.”. E acrescentou, “Estamos trabalhando com o Ministério da Saúde em diretrizes atualizadas com base em nossas descobertas.”.
3. O horário e quantidade das refeições afeta as doenças hepáticas
O laboratório de ciências biomoleculares do professor Gad Asher no Instituto Weizmann de Ciências em Rehovot chegou a uma conclusão semelhante ao estudo acima. Essa conclusão veio ao estudar o acúmulo de lipídios no fígado de camundongos sem um relógio biológico funcional.
Assim, quando os cientistas restringiram a alimentação durante as horas noturnas, os camundongos mostraram uma redução drástica de 50% nos níveis gerais de triglicerídeos no fígado.
“A hiperlipidemia e a hipertrigliceridemia são doenças comuns caracterizadas por níveis anormalmente elevados de lipídios no sangue e nas células do fígado, que levam ao fígado gorduroso e outras doenças metabólicas.”, disse Asher. “No entanto, nenhum medicamento atualmente disponível demonstrou alterar o acúmulo de lipídios de forma tão eficiente e drástica quanto ajustar o horário das refeições”.
4. Como evitar o Jet Lag
Segundo outro estudo, comandado também pelo professor Asher, o ajuste da concentração de oxigênio no ar redefiniu efetivamente os relógios circadianos de camundongos submetidos a um salto de seis horas à frente durante o dia. Essa conclusão sugere que, em teoria, as companhias aéreas poderiam eliminar o jet lag moderando a pressão do ar no interior dos aviões.
5. Horários certos para ministrar remédios
Entre os efeitos do ciclo circadiano sobre a saúde está o de ajudar a potencializar os medicamentos. Por exemplo, um protótipo da empresa Tissue Dynamics permitirá que empresas farmacêuticas e de cosméticos testem produtos em órgãos em um chip.
O relógio circadiano causa flutuações nos hormônios e enzimas ao longo do dia. Mas é impossível fazer biópsias hepáticas a cada poucas horas em uma pessoa. Portanto, os cientistas se baseiam em estudos com ratos para prever como essas flutuações afetam o metabolismo e o desenvolvimento de obesidade, doença hepática gordurosa e diabetes tipo 2.
No entanto, os camundongos são noturnos e os humanos são diurnos. Então nossos metabolismos têm grandes diferenças e, portanto, os estudos com camundongos não são os mais adequados para uma conclusão definitiva.
Dessa forma, esse problema agora tem uma solução. Trata-se de um chip criado pelo professor Yaakov Nahmias, diretor do Grass Center for Bioengineering da Universidade Hebraica. Essa invenção imita os ritmos circadianos do fígado, coração, cérebro e rim humanos.
“Estamos prestando serviços para empresas farmacêuticas e cosméticas que nos enviam suas moléculas. Podemos dizer a eles como o produto funciona de acordo com o ciclo circadiano.”, declara Nahmias.
Essa tecnologia pode definir os melhores e piores horários do dia para tomar um medicamento. Assim como controlar o metabolismo para superar distúrbios do ciclo circadiano, como trabalho noturno ou viagens.
6. Efeitos sobre abelhas que cuidam de recém-nascidos
Pesquisadores da Universidade Hebraica realizaram um conjunto de experimentos em larga escala com mais de 1.000 abelhas em gaiolas e colmeias de observação. A pesquisa foi liderada pelo professor Guy Bloch e dessa forma foi possível estudar a relação entre o comportamento social e os ciclos circadianos nas abelhas. O objetivo da pesquisa foi ter ideia sobre a biologia social.
Assim, o estudo mostrou que os sinais sociais são importantes doadores de tempo para os relógios circadianos dos animais e que as interações sociais e a divisão do trabalho das abelhas realmente sincronizam seus relógios internos.
Por exemplo, eles observaram que o ritmo circadiano das abelhas “cuidadoras” desliga enquanto elas prestam cuidados ininterruptos aos recém-nascidos. Com isso, acreditam que pode ser assim que todos os mamíferos administram os cuidados infantis.
Como é mais fácil extrair o “relógio” do cérebro das abelhas do que do cérebro dos mamíferos, a pesquisa de Bloch com abelhas fornece pistas sobre como desligar ou mudar o ritmo circadiano pode levar a uma melhor saúde e produtividade.
“Os genes do relógio em humanos e abelhas são em essência os mesmos. Portanto, se entendermos o mecanismo, poderemos usar o modelo das abelhas para orientar pesquisas em pessoas.”, afirma Bloch.
7. Tempo de polinização
O professor Bloch também, em conjunto coma a pesquisadora Rachel Green, publicou em um estudo, feito no Jardim Botânico de Jerusalém. Segundo esse estudo, as interações dos relógios circadianos de abelhas e flores afetam os processos de polinização e floração, que são críticos para a produção agrícola e conservação.
8. Medula óssea
As células-tronco na medula óssea também seguem ciclos diários de luz e escuridão. Essa é a conclusão de um estudo de pesquisadores de Israel feito em colaboração com cientistas do Brasil e do Canadá.
Portanto, ajustar o tempo de coleta de células-tronco para esses ciclos diários pode aumentar o sucesso dos transplantes de medula óssea.
Em estudos feitos com camundongos, Karin Golan e Tsvee Lapidot descobriram que a produção de células-tronco atinge o pico às 11h e às 23h. Durante o pico da luz do dia, são produzidas mais células-tronco diferenciadas, enquanto durante o pico da escuridão são produzidas mais células-tronco indiferenciadas.
As células do pico noturno tiveram o dobro de eficiência na reconstituição da medula de camundongos em relação às células coletadas no pico matutino.
Dessa forma, os cientistas conseguiram reverter os picos com o tratamento com melatonina. Assim eles sugerem que em pacientes humanos pode ser possível aumentar o sucesso do transplante ao tratar os doadores de medula óssea com melatonina ou outros reguladores circadianos.
9. Relação com diabetes
Segundo a professora Noga Kronfeld-Schor, presidente da Escola de Zoologia da Universidade de Tel Aviv e chefe do Laboratório de Fisiologia Ecológica e Evolutiva, a melatonina é um hormônio secretado apenas à noite, mas sinaliza espécies noturnas para acordar e sinaliza espécies diurnas para dormir.
“O relógio biológico é o mesmo em animais noturnos e diurnos, mas é traduzido de maneira oposta.”, segundo ela. Assim, a professora em conjunto com pesquisadores de outros países estudam a relação entre ritmo circadiano e distúrbios, como depressão e diabetes, usando cobaias diurnas como as pessoas.
“Como comemos durante o dia, a insulina deve ser produzida durante o dia e a glicose à noite; tudo tem que ser feito na hora certa. Se você interromper ou dessincronizar o relógio trabalhando no turno da noite ou comendo à noite, isso interrompe a homeostase.”, afirma Noga Kronfeld-Schor.
A luz fora de hora também atrapalha o relógio circadiano porque a luz é essencial para que efeitos do ciclo circadiano sobre a saúde sejam sentidos. “O sistema depende da confiabilidade da luz do dia para sincronizar nossos corpos com o ciclo dia-noite e com as mudanças sazonais. Mas como usamos luz artificial, os sinais não são mais confiáveis.”, explica.
“Assim, vemos a interrupção do ritmo circadiano se tornando comum e causando problemas médicos e distúrbios do sono em humanos, animais e plantas expostos à luz artificial. Vemos pássaros que põem ovos na época errada do ano ou ficam acordados à noite. Vemos alguns animais sofrendo interrupções no tempo de reprodução ou hibernação.”.
Para entender melhor os efeitos, ela experimenta diferentes espectros e intensidades de luz à noite para reduzir os efeitos nocivos da luz artificial em várias espécies.
10. Corais e bactérias
O professor Oren Levy da Universidade Bar-Ilan descobriu dois genes fotorreceptores chamados criptocromos que sincronizam a desova em corais e outros organismos marinhos. Assim ele concluiu que a poluição luminosa confunde a sincronização.
“Achamos que quando esses animais não podem ver a luz da lua por causa da luz artificial à noite. Eles não experimentam ciclos normais de dia e noite e isso afeta sua fisiologia e provavelmente seu mecanismo de desova.”, afirma Levy.
Mas não são apenas os organismos sensíveis à luz que têm ritmos circadianos. Um estudo de 2016 feito pelo biólogo do Weizmann Institute, Eran Segal e do pesquisador de imunologia Eran Elinav mostrou que mesmo as bactérias intestinais exibem ritmicidade circadiana.
Assim, ao eliminar as bactérias intestinais dos camundongos com antibióticos eliminou as flutuações normais de toxicidade em seus fígados. “A implicação é que também devemos considerar a atividade das bactérias em relação a quando tomamos drogas”, afirma Segal.
Principal fonte de consulta dos efeitos do ciclo circadiano sobre a saúde: 10 things you didn’t know about how circadian rhythm affects your health
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