O Nobel da Medicina de 2017 foi atribuído esta semana a três cientistas americanos, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young. Em causa estão as descobertas dos mecanismos moleculares que estão por trás dos ritmos circadianos, o relógio biológico.

A palavra circadiano significa 'em torno do dia' e os ritmos circadianos têm origem evolutiva que remonta às células mais primitivas. Na prática, permitem que as células - e os organismos que formam - tenham um comportamento otimizado dependendo da hora do dia, conta o Folhapress.

O ritmo circadiano representa o período de 24 horas no qual se completam as atividades do ciclo biológico dos seres vivos. Uma das funções deste sistema é o ajuste do relógio biológico, controlando o sono e o apetite.

O trabalho dos investigadores premiados com o  Nobel foi decifrar quais são as engrenagens moleculares do chamado relógio interno, de modo a perceber se existe um processo de retroalimentação que configura o relógio. Mas o trabalho destes cientistas norte-americanos não foi o primeiro sobre o tema. Um estudo conduzido no século 18 já mostrava que  osseres vivos poderiam ter uma espécie de relógio interno: a planta mimosa abre as suas folhas de dia e fecha-as à noite. Quando foi colocada num ambiente escuro, o padrão de abertura e fecho repetia-se. O que faltava era explicar como isso ocorria.

Os primeiros estudos datam da década de 1970, mas só na década de 1980 é que houve um grande salto, com estudos que usavam a mosca Drosophila melanogaster. A dupla Hall e Rosbash foi responsável pelas descobertas do funcionamento do gene 'period'.

Basicamente, esse gene é o responsável pela produção do RNA mensageiro (responsável pela transferência de informação no ADN) que contém instruções para a produção da proteína PER. Essa proteína, por sua vez, é responsável por inibir a atividade do mesmo gene 'period'. Desta forma, dependendo da quantidade de PER nas células, é possível que o organismo tenha uma noção aproximada de que horas são. Cientificamente falando, a proteina PER oscila durante o dia, aumentando quando à luz e diminuindo quando não há.

Uma questão, no entanto, faltava ser resolvida: a periodicidade. O que faria o ciclo de produção de PER durar aproximadamente 24 horas? Parte da resposta veio com o trabalho de Young, que descobriu um outro gene de relógio, o 'timeless', que produz a proteína TIM. Young mostrou que a TIM liga-se à PER.

Esse complexo consegue entrar no núcleo da célula e bloquear a atividade do gene 'period'. O cientista descobriu ainda um outro gene, o 'doubletime', que produz a proteína DBT, também capaz de atuar sobre a PER, provocando a sua degradação.

A partir das descobertas surgiu o desfio de explicar por que, em humanos, a pressão sanguínea é maior e os reflexos são mais ágeis de dia e de noite tendemos a sentir sonolência e a baixar a temperatura corporal.