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A maioria das criaturas vivas exibe um ritmo circadiano, um relógio interno que se repete a cada 24 horas. Agora, pesquisadores do Japão descobriram novos detalhes sobre os processos moleculares que governam os ritmos de sono/vigília em camundongos.
Em um estudo publicado recentemente, pesquisadores da Universidade de Tsukuba revelaram que uma molécula-chave envolvida na homeostase do sono (chamada SIK3 ou sal-induzível quinase 3) também desempenha um papel crítico no comportamento circadiano.
Os animais são capazes de se adaptar ao ciclo de 24 horas de luz e escuridão em termos de comportamento e fisiologia por meio de mudanças no núcleo supraquiasmático (SCN), que é o relógio mestre do cérebro que sincroniza os vários ritmos do corpo. No entanto, as atividades biológicas dentro do SCN que induzem a vigília de tempo específico não foram totalmente caracterizadas; a equipe de pesquisa teve como objetivo abordar isso.
“A maioria dos animais mostra um pico de atividade em um ponto específico do ciclo circadiano”, explica o principal autor do estudo, o professor Masashi Yanagisawa. “Como foi descoberto que o SCN regula o sono e a vigília em determinados momentos do dia, queríamos investigar os neurônios distintos que controlam esse processo”.
Para fazer isso, a equipe de pesquisa manipulou geneticamente os níveis de SIK3 em grupos de neurônios específicos no SCN de camundongos. Em seguida, eles examinaram o sono e os comportamentos circadianos nos camundongos, como quando e por quanto tempo os camundongos exibiam atividade em relação ao ciclo claro-escuro.
“Descobrimos que o SIK3 no SCN pode influenciar a duração do ciclo circadiano e o momento do pico da atividade de excitação, sem alterar a quantidade diária de sono”, diz o professor Yanagisawa.
A equipe de pesquisa relatou anteriormente que SIK3 interage com LKB1 (uma molécula upstream de SIK3) e HDAC4 (um alvo importante de SIK3) em neurônios glutamatérgicos para regular a quantidade e a profundidade do sono. Agora, eles descobriram que a via SIK3-HDAC4 modula a duração do período circadiano por meio de neurônios produtores de NMS e contribui para o ritmo sono/vigília.
A duração do período comportamental e o momento do pico de atividade são componentes importantes do ritmo circadiano. Dadas as semelhanças entre os sistemas circadianos de diferentes mamíferos, novas informações sobre como esse sistema funciona em camundongos podem levar a novos tratamentos para distúrbios do sono e do ritmo circadiano em humanos.
Este trabalho foi financiado pela World Premier International Research Centre Initiative (WPI) do Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia (MEXT), Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) Grants-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI), Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia (JST) Pesquisa Central para Ciência e Tecnologia Evolutiva (CREST), Agência Japonesa de Pesquisa e Desenvolvimento Médico (AMED), bolsa JSPS DC2, Programa de Apoio à Pesquisa Básica Tipo A da Universidade de Tsukuba e Financiamento Programa de P&D Inovador Líder Mundial em Ciência e Tecnologia (Programa FIRST).
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