top of page

Ciclo circadiano e a regulação do metabolismo

Os seres humanos dividem seu comportamento diário em atividades (vigília) e fases de repouso (sono), que diferem amplamente em suas necessidades metabólicas. Nesse contexto, o ciclo circadiano evoluiu como um sistema de cronometragem autônomo que alinha padrões comportamentais com o sistema solar e apoia as funções do corpo e coordenando o metabolismo. Entenda mais sobre o tema abaixo.



Table of ContentsToggle

Metabolismo e ciclo circadiano 

O metabolismo é a rede de reações bioquímicas que os organismos empregam para transformar moléculas com o objetivo de gerar energia e construção estruturais. Os princípios fundamentais da regulação metabólica são altamente conservados em todas as formas de vida, e o controle metabólico transcende todos os aspectos da fisiologia celular, desde o início da vida até o seu fim. Mudanças grosseiras no destino celular à medida que acontecem durante o desenvolvimento e crescimento, tumorigênese ou envelhecimento são acompanhados por religação total do metabolismo celular. Além disso, as discrepâncias entre os requisitos metabólicos e a capacidade metabólica de um organismo estão associados a uma ampla variedade de patologias, incluindo síndrome metabólica e diabetes tipo 2. 

Como ocorre o controle do ciclo circadiano?

O controle circadiano é exercido em todos os níveis, desde o controle do metabolismo celular,  para a coordenação da função do órgão na homeostase dos nutrientes do sangue e a regulação dos ciclos sono-vigília no cérebro. No entanto, não só o sistema circadiano impõe ritmicidade em processos metabólicos, sinais metabólicos e os estados realimentam fortemente o sistema circadiano. Em outras palavras, o metabolismo não é um mero resultado da regulação circadiana, mas também fornece informações importantes para o relógio circadiano. Este feedback de entrada-saída tornou-se essencial para ajustar a fisiologia. 

A regulação rítmica do metabolismo está presente na maioria dos órgãos. Geralmente, o relógio circadiano regula algumas das principais funções fisiológicas de cada órgão. Por exemplo, no rim, o relógio circadiano modula o fluxo sanguíneo, a taxa de filtração glomerular e a excreção de íons e água, controlada, em grande grau, pela expressão rítmica de proteínas de transporte de membrana. No pâncreas, a excreção de insulina e glucagon está sob controle circadiano. Igualmente importante é a síntese rítmica e a excreção de hormônios e outras moléculas ativas nos tecidos periféricos, conduzindo programas metabólicos. Além disso, o trato gastrointestinal exerce todas as funções metabólicas e endócrinas em estreita colaboração com o microbioma, cuja composição também segue a ritmicidade diurna em sincronia com o relógio do hospedeiro.

Prática clínica 

Para alcançar o controle circadiano de todo o organismo, cada célula do corpo possui seu próprio ciclo circadiano. Portanto, é controlado pelo relógio mestre e confere ritmicidade às células e órgãos individuais. É importante ressaltar que a regulação metabólica não é uma mera função de saída do sistema circadiano. Dessa forma, é um sinal de níveis de nutrientes, energia e redox de volta aos relógios celulares para reforçar a ritmicidade circadiana e adaptar às necessidades específicas do tecido. Assim, existem múltiplos mecanismos sistêmicos e moleculares que conectam o relógio circadiano com o metabolismo em todos os níveis, desde as organelas celulares até o todo o organismo.

Referências bibliográficas 

Assista o vídeo na Science Play com José Ribas: Eficiência mitocondrial nas disfunções metabólicas 

Artigo: Metabolismo e ciclo circadiano – Reinke H, Asher G. Crosstalk between metabolism and circadian clocks. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(4):227-241. doi:10.1038/s41580-018-0096-9

Classifique esse post

1 visualização

Bình luận


bottom of page