O relógio que ganhou um Nobel: como cada célula do corpo sabe as horas

Em 2017, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young pela descoberta dos mecanismos moleculares que controlam o ritmo circadiano. A descoberta começou décadas antes, com moscas-das-frutas: em 1971, Seymour Benzer e Ronald Konopka identificaram que mutações em um único gene, chamado period, bagunçavam o ritmo biológico dos insetos. Havia, portanto, um gene do tempo — mas o mecanismo permaneceu desconhecido por mais de dez anos.

Em 1984, Hall e Rosbash, em Brandeis, e Young, na Rockefeller, isolaram esse gene. Nos anos seguintes, observaram algo notável: a proteína produzida por ele, chamada PER, se acumula durante a noite e desaparece durante o dia. Mais do que isso, descobriram que a própria PER bloqueia o gene que a produz — uma alça de retroalimentação negativa que gera uma oscilação de aproximadamente 24 horas. Em 1994, Young identificou o segundo gene do sistema, timeless, cuja proteína permite que PER entre no núcleo da célula e complete o ciclo.

Esse mecanismo — hoje descrito como TTFL, um ciclo de ativação, acúmulo, repressão e degradação — não é uma curiosidade de laboratório. Ele acontece em praticamente todas as células do corpo humano e comanda entre 10% e 15% dos genes ativos em cada uma delas. Isso significa que sono, apetite, temperatura corporal, produção hormonal, glicemia e reparo celular seguem, todos, uma programação temporal.

Na prática clínica, essa descoberta muda a forma como interpreto sintomas que antes pareciam isolados. Cansaço ao acordar, fome fora de hora, dificuldade de concentração e sono que se fragmenta de madrugada frequentemente não são problemas separados — são expressões diferentes de um mesmo relógio biológico fora de sincronia. Reorganizar esse ritmo não é uma recomendação genérica de bem-estar. É uma intervenção fisiológica com base molecular bem descrita, e é sobre isso que pretendo escrever nas próximas semanas: como cada parte desse sistema funciona e o que a ciência atual sustenta sobre reancorá-lo.

Referências

• The Nobel Prize (2017). Advanced Information: Discoveries of Molecular Mechanisms Controlling the Circadian Rhythm. nobelprize.org/prizes/medicine/2017/advanced-information/
• The Nobel Prize (2017). Press release. nobelprize.org/prizes/medicine/2017/press-release/
• The Company of Biologists. 2017 Nobel Prize for circadian rhythm research. biologists.com/nobel_circadian_rhythm/