Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências, em Israel, podem ter desvendado um mistério que intriga cientistas há tempos: a razão pela qual certas condições médicas, como a asma e ataques cardíacos, tendem a ocorrer com maior frequência nas primeiras horas da manhã. O estudo, publicado na revista Cell Metabolism, sugere que essa propensão está ligada à forma como o corpo reage à falta de oxigênio, uma reação mediada por proteínas que seguem o ritmo do relógio biológico.
No cerne dessa descoberta está a proteína HIF-1, cuja relevância foi destacada em 2019, quando os cientistas William Kaelin, Gregg Semenza e Sir Peter Ratcliffe foram laureados com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina. A HIF-1 é crucial para a resposta celular à hipoxia, uma condição de baixa disponibilidade de oxigênio. Em situações normais de oxigenação, a HIF-1 é instável e rapidamente degradada. No entanto, sob hipoxia, ela se estabiliza e ativa genes no núcleo celular que auxiliam na adaptação a essa carência.
A equipe israelense focou sua pesquisa no metabolismo hepático e seu vínculo com o relógio biológico. Durante os experimentos, identificaram uma interação significativa entre HIF-1 e a proteína BMAL1, essencial para regular os ritmos circadianos. Foram desenvolvidos três grupos de camundongos geneticamente modificados: um sem HIF-1, outro sem BMAL1 e um terceiro sem ambas as proteínas.
Quando submetidos a um ambiente com baixo teor de oxigênio, os camundongos desprovidos de BMAL1 não conseguiram utilizar HIF-1 de maneira eficaz. “Acreditamos que o mecanismo identificado, que integra essas duas proteínas, seja vital para a resposta dos mamíferos à deficiência de oxigênio”, afirmou o professor Gad Asher, líder da pesquisa.
O estudo revelou ainda que camundongos sem as duas proteínas enfrentavam mortalidade acelerada sob condições de hipoxia noturna, mas não diurna. Isso indica que a interação entre HIF-1 e BMAL1 é especialmente crucial durante a noite para lidar com a falta de oxigênio. Além disso, esses animais apresentavam níveis basais de oxigênio já comprometidos antes da indução experimental da hipoxia.
Os pesquisadores especulam que tal fenômeno possa estar relacionado à síndrome hepatopulmonar, uma condição onde vasos pulmonares dilatados prejudicam a troca gasosa em pacientes com doenças hepáticas. “Ainda estamos investigando como exatamente o fígado impacta a função pulmonar”, disse Asher, sugerindo que as proteínas estudadas podem ser alvos promissores para novas intervenções terapêuticas.
Com base nos achados iniciais, os camundongos desprovidos das proteínas HIF-1 e BMAL1 servem agora como modelos para aprofundar o entendimento sobre a síndrome hepatopulmonar e outras doenças associadas à hipoxia. Os cientistas esperam que essas pesquisas abram caminho para novas abordagens terapêuticas em humanos.
