Pesquisadores do Instituto de Biomoléculas Transformativas do Japão (ITbM) da Universidade de Nagoya, a Universidade de Groningen da Holanda, e seus colegas descobriram uma nova maneira de regular os relógios biológicos das células. Mais estudos sobre sua abordagem, publicado no Jornal da American Chemical Society , pode levar a tratamentos para uma variedade de condições, incluindo distúrbios do sono.

"Oferecemos uma nova abordagem para controlar com precisão a função do relógio circadiano usando luz, "explica o bioquímico da ITbM Tsuyoshi Hirota, que liderou a pesquisa com o químico Ben Feringa da Universidade de Groningen. “O relógio circadiano controla os ritmos diários de nossa fisiologia. Sua disfunção está relacionada a muitas doenças, como distúrbios do sono, doenças metabólicas e câncer. Uma nova maneira de controlar o relógio circadiano poderia revelar os mecanismos do relógio molecular e formar a base da terapêutica para doenças relacionadas ao relógio circadiano. "

A abordagem dos pesquisadores envolveu o controle de uma molécula chamada longdaysin, que eles descobriram que regula os relógios circadianos celulares. Longdaysin se liga a uma enzima chamada CKI, inibindo sua atividade e prolongando o tempo para o relógio biológico passar por um ciclo de sono-vigília.

Para controlar este processo, a equipe incorporou uma "gaiola" química em dias longos em que responde à luz, denominado grupo de proteção foto-removível (PPG). Sob condições escuras, O PPG evitou que o longdaysin se ligasse ao CKI. Quando o composto foi exposto à luz ultravioleta ou roxa, o PPG lançou longdaysin, permitindo que ele se ligue e iniba CKI. O processo foi bem sucedido em células humanas, tecido de rato, e em larvas de peixe-zebra.

Este nível de controle da atividade de longa duração com luz poderia levar ao desenvolvimento de terapêuticas para ajustar o período do relógio de pessoas com uma condição chamada fase familiar avançada do sono. Mutações genéticas relacionadas a CKI levam à doença, fazendo com que uma pessoa fique anormalmente sonolenta no início da noite, e então vai dormir cedo, e acorda e tem energia muito cedo pela manhã.

Os pesquisadores afirmam que seu estudo também pode ajudar a aprofundar as investigações sobre a organização circadiana em mamíferos, identificar a relação entre a interrupção do relógio circadiano e o desenvolvimento da doença, e a busca por terapêuticas que utilizem regulação dependente da luz para o tratamento de doenças relacionadas ao relógio circadiano.

A próxima equipe planeja manipular os relógios circadianos celulares dentro das populações de células e investigar como os relógios circadianos em células individuais se comunicam entre si.

O artigo, "Controlando o Relógio Circadiano com Alta Resolução Temporal por Fotodosagem, "foi publicado no Jornal da American Chemical Society .