Relógio biológico

• Relógio biológico


  Ritmo circadiano, o ciclo diário de claridade/escuridão que se sincroniza ou depende da rotação do sol
• O ritmo circadiano não depende de regras astronômicas, mas sim biológicas (relógio biológico)
• Estímulos externos


  • Luz, escuridão, temperatura e humidade auxiliam o relógio biológico a se manter sincronizado ao início e final da luz do sol
• Zeitgebers


  Informações concernentes ao ambiente (luz, escuridão, temperatura, etc.) que coletivamente ajudam a sincronizar o ritmo circadiano
• Com a presença dos zeitgebers

  O ritmo circadiano do relógio biológico é arrastado pelo ritmo de claridade/escuridão e pelo ciclo de atividade exatamente de 24h
• Na ausência dos zeitgebers

  Os animais seguem um ritmo de atividade e repouso mais ou menos de 24h, tornando-se um ritmo de livre curso
• No homem, o ritmo circadiano é de aproximadamente 24.5h
• Quando os ritmos de temperatura e sono-vigília não são sincronizados com o ciclo de 24h


  Eles tornam-se dessincronizados
• A dessincronização ocorre quando viajamos e forçamos o nosso corpo a ter um novo ciclo de sono-vigília, resultando em jet lag
• Zeitgebers básicos nos mamíferos

  Ciclo dia-noite
• Nos mamíferos, os níveis hormonais da mulher grávida podem se tornar os zeitgebers primários, regulando os níveis de atividade de alguns mamíferos ainda no ventre
• Núcleo Supraquiasmático (NSQ)


  Um relógio encefálico, um minúsculo grupo de neurônios do hipotálamo que servem como relógio biológico
• A destruição/remoção do NSQ abole o ritmo circadiano (sono e vigília, ato de comer e beber)
• Lesões do NSQ não abolem o sono
• O relógio biológico deve ser regulado por um mecanismo fotossensível devido ao comportamento estar sincronizado com o ciclo claro-escuro
• Funcionamento do NSQ


  1. Recebe informações sobre a luminosidade no trato retino-hipotalâmico, o que lhe permite sincronizar os ritmos circadianos com os ritmos do ciclo claro/escuro

  2. As células ganglionares da retina, que possuem o fotopigmento melanopsina, enviam informações visuais para o NSQ
• Experimentos em ratos mostraram que os neurônios do NSQ, quando retirados e cultivados individualmente, mantêm sua ritmicidade independente dos zeitgebers
• Os NSQ comunicam suas mensagens rítmicas para o restante do encéfalo através de axônios eferentes pelos potenciais de ação, mas os potenciais de ação não são necessários para manter a ritmicidade dos neurônios do NSQ
• Genes-relógio


  Sistema que envolve o controle do relógio biológico, incluindo Per1, 2 e 3, Cry1 e 2, Clock e Bmal1
• O esquema básico desses genes-relógio é uma alça de realimentação negativa
• O NSQ governa os incontáveis relógios espalhados em todos os órgãos do corpo, exercendo forte influência circadiana sobre o sistema nervoso visceral, a temperatura central do corpo, os hormônios das glândulas suprarrenais, e os circuitos neurais que controlam o comportamento alimentar, o movimento e o metabolismo
• A temperatura corporal terá efeito sobre os relógios dos tecidos periféricos
• Melatonina


  Indolamina sintetizada pelos pinealócitos a partir da serotonina, cuja síntese é controlada pelo ritmo circadiano do NSQ
• Síntese de melatonina


  1. Liberação de noradrenalina pelas fibras simpáticas

  2. Baixa durante o dia, alta durante a noite
• A síntese de melatonina obedece ao ritmo circadiano controlado pelo NSQ, podendo ser abolida pela destruição do NSQ ou pela desnervação simpática da pineal
• Ação da luz sobre a pineal

  1. Luz age indiretamente, através de conexões da retina com o NSQ e deste com a pineal via sistema simpático

  2. Luz inibe, escuridão ativa a glândula pineal
• Nos mamíferos, a pineal, através da liberação cíclica de melatonina, sincroniza o ritmo circadiano com o ciclo externo dia/noite
• A administração de melatonina pode mudar a fase do ritmo circadiano ou corrigi-lo, sincronizando-o com o ciclo externo dia/noite, devido à ação da melatonina sobre o NSQ