Fora do Ritmo


Várias doenças neurológicas e psiquiátricas estão associadas a distúrbios do sono. Pesquisas sugerem que alterações do relógio biológico podem ser, em vez de sintoma, a origem de muitos problemas

Revista Scientific American - por Ulrich Kraft

Toda pessoa que já fez longas viagens de avião passou pela desagradável sensação conhecida como jet lag. Caracterizado por distúrbios temporários dos ritmos biológicos, com sintomas físicos e psíquicos, o fenômeno resulta do fato de trazermos, além de um relógio no pulso, outro dentro da cabeça. Trata-se precisamente do núcleo supraquiasmático (NSQ), uma pequena área do tamanho de um grão de arroz localizada dentro do hipotálamo, logo acima do quiasma óptico, onde se cruzam os nervos oculares.

O NSQ funciona como nosso relógio interno, permitindo que o organismo se organize temporalmente e expresse os ritmos circadianos (ou biológicos) com periodicidade de aproximadamente 24 horas. Sem nos darmos conta, diversas funções fisiológicas como a temperatura corporal, a concentração sangüínea de diversos hormônios e a pressão arterial oscilam ao longo de um dia completo. Mas aquele que talvez seja o ritmo circadiano mais evidente é mesmo o ciclo vigília-sono, ou seja, essa alternância entre os estados de sono e vigília a que estamos submetidos desde o dia em que nascemos.

O que aconteceria se o ponteiro do seu relógio biológico indicasse 4h da madrugada, ao passo que no mesmo instante o relógio do aeroporto de Frankfurt mostrasse 21h, enquanto você esperasse um vôo para Hong Kong, com chegada prevista para 18h do mesmo dia? Essas viagens mundo afora provocam perturbações na chamada ordem temporal interna, mas felizmente são passageiras, pois o relógio biológico tende a se ajustar em poucos dias ao novo ambiente, desde que a pessoa se exponha ao ciclo ambiental de claro-escuro.

A cronobiologia - área da ciência que estuda os ritmos orgânicos, ganhou força a partir dos anos 70, quando os pesquisadores começaram a desvendar os mecanismos pelos quais o relógio biológico sincroniza as funções fisiológicas ao ciclo ambiental claro-escuro. O NSQ está diretamente conectado às retinas, por onde recebe informações sobre a luminosidade externa para, em seguida, produzir sinais neurais e endócrinos que "informam" todo o corpo sobre a hora do dia.

Classicamente ligada à fisiologia, a cronobiologia vem sendo usada mais recentemente para a investigação de patologias. É cada vez maior o número de evidências que associam uma série de distúrbios neurológicos e psiquiátricos a perturbações dos ritmos circadianos. Em praticamennte todos eles as alterações do ciclo vigília-sono são uma queixa comum entre pacientes.

"O sono interrompido ou irregular é um sintoma extremamente comum em muitas doenças de ordem psíquica", afirma o neurobiólogo Russell Foster, do Imperial College de Londres. Segundo ele, de 40% a 65% dos pacientes deprimidos sofrem de distúrbios do sono graves e na depressão aguda esse índice pode chegar a 75%. "Em pessoas com histórico de depressão, problemas no ciclo vigília-sono são o sinal mais evidente de recidiva".

O delicado equilíbrio entre qualidade do sono e bem-estar psíquico muitas vezes é colocado à prova com o envelhecimento. "Experimente perguntar a pessoas idosas como elas estão dormindo: a maioria dirá que não consegue repousar como nos tempos de juventude", diz o cronobiologista Eus van Someren, do Instituto Holandês de Pesquisa do Cérebro, em Amsterdã. "Em geral o problema dessas pessoas não é exatamente a insônia, a quantidade de sono que elas têm é até muito razoável. O problema decorre da fragmentação do sono, do cochilo em horas inadequadas do dia e das perambulações pela casa durante a madrugada", explica. Para o pesquisador holandês, é muito provável que a inatividade e a condição de saúde mais frágil tenham relação com o enfraquecimento da ritmicidade circadiana. Ele encontrou evidências disso no número de neurônios do NSQ que produzem vasopressina, hormônio responsável pelo balanço hídrico do organismo e fundamental para o controle da pressão arterial. No sistema nervoso central, porém, a vasopressina participa do controle da temperatura corporal e do ciclo vigília-sono, entre outros ritmos circadianos. "Nossos estudos mostraram que, à medida que envelhecemos, o número de células produtoras desse hormônio parece diminuir significativamente", afirma Van Someren.

  • Envelhecimento

    Alterações anatômicas e funcionais do NSQ são indícios de que os idoosos podem ter mais dificuldade para ajustar seus ritmos circadianos ao ciclo ambiental claro-escuro. O problema fica muito evidente em pacientes com doença de Alzheimer e outras demências, cujos ritmos biológicos ficam completamente descompassados. Um exemplo é a variação de temperatura corporal dessas pessoas, que atinge seu ponto mais baixo perto do meio dia, enquanto num indivíduo saudável isso ocorre no meio da madrugada. É por isso que para muitas famílias que cuidam de pacientes com demências, as madrugadas nunca são tranqüilas, já que os idosos tendem a ficar particularrmente ativos nesse horário.

    Segundo Van Someren, a desorganização do relógio biológico é o principal motivo para os altos índices de hospitalização nessa população. "A grande maioria chega às casas de repouso não por problemas de memória ou de comportamento", diz. A interrnação geralmente e acontece quando a família já não tem mais condições psicológicas de dispensar todos os cuidados necessários e isso se deve em grande parte aos distúrbios do ciclo vigília-sono do paciente, que acabam perturbando o descanso de toda a família, explica o cronobiologista.

    O cientista holandês teve uma idéia para tentar ajustar o tempo biológico dos pacientes com doença de Alzheimer. Com base em experimentos feitos em animais, Van Someren inferiu que também nos seres humanos o número de neurônios produtores de vasopressina no NSQ diminuiria com a idade. Embora os distúrbios do sono também fossem comuns nos ratos anciãos, quando eles ficavam expostos à luz forte durante parte do dia, a concentração plasmática de vasopressina aumentava e o ciclo vigília-sono se normalizava. "Ê evidente que as células não são destruídas, apenas se tornam inativas, pelo menos nos ratos", ressalta Van Someren. Daí veio a idéia de submeter os idosos com Alzheimer ao mais poderoso sincronizador de ritmos biológicos: a luz.

  • Na Penumbra

    Depois de visitar várias casas de repouso os pesquisadores se deram conta de um fato curioso: na maior parte delas predominava uma atmosfera literalmente sombria. Em uma das salas de recreação, eles registraram iluminação abaixo dos 30 lux - algo bem convidativo para um cochilo. Para ter uma idéia, em um dia ensolarado a intensidade luminosa ultrapassa facilmente alguns milhares de lux. Em seis instituições os pesquisadores conseguiram melhorar as condições com a instalação de lâmpadas que simulavam não só a intensidade da luz solar, mas também seu espectro de comprimentos de onda. Além dessa fototerapia, metade dos indivíduos recebeu, no início da noite, doses de melatonina, hormônio normalmente secretado pela glândula pineal nas horas escuras do dia e que atua como indutor de sono. A pesquisa contou ainda com um grupo controle, formado por instituições nas quais os idosos não receberam nem terapia de luz nem melatonina. "Assim pudemos conduzir um estudo placebo controlado, como se faz nos ensaios clínicos com medicamentos", justifica o pesquisador.

    A equipe de Van Someren acompanhou 189 pacientes com doença de Alzheimer durante o período máximo de três anos e meio. Nos idosos que, além de serem expostos à luz, tomaram melatonina, a ritmicidade biológica foi fortalecida. Além disso, observou-se também que quanto maior o período de exposição à luz durante o dia, melhor a qualidade e a regularidade do sono. Como conseqüência, a disposição geral dos indivíduos também foi favorecida. Os efeitos foram notoriamente acentuados nos idosos com maior comprometimento da qualidade de vida, que por sua vez era conseqüência de distúrbios do sono mais graves.

    Que a combinação entre luz e melatonina se revelasse a mais eficaz, já era esperado pelos holandeses. Em indivíduos saudáveis, a glândula pineal libera melatonina quase exclusivamente à noite, em resposta à estimulação que recebe do NSQ. Era razoável imaginar que a inquietação noturna de muitos idosos se deva a uma redução da secreção desse hormônio. "Observamos que com o desenvolvimento da demência a síntese de melatonina se reduz ainda mais", diz Van Someren.

    Além da qualidade do sono, os pesquisadores avaliaram também as habilidades cognitivas dos idosos institucionalizados; e aí sim obtiveram resultados surprendentes.

    Houve redução acentuada da perda cognitiva dos pacientes expostos à luz de alta intensidade. Além do mais, esse efeito foi comparável ao obtido com as drogas inibidoras da enzima colinesterase, as mais usadas contra o Alzheimer. Apesar dos resultados promissores, Van Someren adverte que os dados da pesquisa ainda vão passar por análises mais refinadas. O passo seguinte, segundo o pesquisador, é investigar se a terapia com luz pode ter efeito preventivo.

    Perturbações dos ritmos circadianos podem estar associadas a mais um grave sintoma: problemas de memória. Assim como os idosos com Alzheimer, pacientes esquizofrênicos também costumam ser notívagos e ficam muito ativos durante a madruugada. Muitas vezes os psiquiatras e psicólogos não dão importância para esse tipo de sintoma, concentrando-se em outros mais típicos, como as alucinações visuais e auditivas. Segundo Russell Foster, os ritmos circadianos dos esquizofrênicos sofrem um atraso. A maioria deles dificilmente sai da cama antes do meio-dia". Para provar essa tese, Foster e sua equipe acoplaram em 14 pacientes um aparelho semelhante a um relógio, mas que na verdade registra movimento. Além disso, mediram os níveis de melatonina na corrente sangüínea em intervalos regulares. Todos os participantes viviam em suas casas, de modo que sua rotina não sofreu alterações durante o período do estudo.

    Os pesquisadores logo constataram que a secreção de melatonina, assim como o sono, não ocorria antes das 2 ou 3 horas da madrugada. Em alguns pacientes foram observados atrasos cada vez maiores a cada dia, de modo que o indivíduo acabava trocando a noite pelo dia de tempos em tempos. "Era evidente que seu tempo interno estava completamente desconectado do tempo ambiental, oscilando sem controle algum", relata Foster. O fenômeno é parecido ao que ocorre com alguns cegos que tiveram lesão nas retinas e, logo, ficam incapazes de mandar informações para o NSQ sobre o ciclo claro-escuro. Essas pessoas expressam seus ritmos circadianos em livre-curso, geralmente atrasando, todos os dias, os horários de dormir e de acordar.

    Foster pretende descobrir por que os esquizofrênicos perdem essa sincronização com o ambiente. Ele imagina que a origem do problema esteja em possíveis defeitos nos genes que regulam o organismo. O que mais o entusiasma, entretanto, é a possibilidade de criar um novo enfoque terapêutico que tenha como base os ritmos circadianos. "A esquizofrenia geralmente está associada a problemas como humor depressivo, déficits cognitivos, perda da memória e surtos psicóticos, além dos distúrbios do sono. Talvez esses sintomas não tenham nada a ver com a esquizofrenia, mas sejam conseqüência do sono irregular e insuficiente", diz Foster. Para obter essa resposta é preciso "reajustar" os ritmos biológicos dos pacientes, de modo que ele durma e desperte de forma sincronizada com o mundo ao seu redor. É precisamente isso o que o pesquisador quer provar por meio de uma pesquisa muito semelhante à conduzida por Eus van Someren nas instituições para idosos de Amsterdã - banhos de luz intensa durante o dia e melatonina à noite. As primeiras lâmpadas já foram instaladas; o próximo possibilidade de criar um novo enfoque terapêutico que tenha como base os ritmos circadianos. "A esquizofrenia geralmente está associada a problemas como humor depressivo, déficits cognitivos, perda da memória e surtos psicóticos, além dos distúrbios do sono. Talvez esses sintomas não tenham nada a ver com a esquizofrenia, mas sejam conseqüência do sono irregular e insuficiente", diz Foster. Para obter essa resposta é preciso "reajustar" os ritmos biológicos dos pacientes, de modo que ele durma e desperte de forma sincronizada com o mundo ao seu redor. É precisamente isso o que o pesquisador quer provar por meio de uma pesquisa muito semelhante à conduzida por Eus van Someren nas instituições para idosos de Amsterdã - banhos de luz intensa durante o dia e melatonina à noite. As primeiras lâmpadas já foram instaladas; o próximo passo é iniciar a investigação. Por ora, o neurobiólogo tem apenas uma certeza: "Não devemos ignorar nosso relógio interno, mas respeitá-lo. Nossa saúde e bem-estar dependem disso, muito mais do que a maioria de nós imagina", acredita.

  • Relógios e Engrenagens

    O caráter endógeno dos ritmos circadianos resulta da existência de estruturas que a marcação temporal interna do organismo e que são passíveis de sicronização com os eventos periódicos do ambiente externo. Esses osciladores endógenos são conhecidos como relógios biológicos.

    Nos mamíferos, o principal relógio biológico são os núcleos supraquiasmáticos (NSQ), um par de aglomerados neuronais localizados na região anterior e ventral do hipotálamo, próximos ao quiasma óptico. O NSQ recebe informação óptica diretamente da retina através da via retino-hipotafâmica. Seu padrão de atividade metabólica é maior na fase clara do dia, tanto para os animais diurnos, como o ser humano, como para os noturnos, como a maioria dos roedores. Lesões bilaterais nesses núcleos eliminam ou desorganizam vários ritmos circadianos.

    Outra importante conexão dos NSQ é com a glândula pineal, de modo que a secreção de melatonina segue um padrão circadiano. Esse hormônio é a principal interface entre o ciclo claro-escuro ambiental e o sistema nervoso e endócrino. Como a secreção de melatonina ocorre na fase escura do dia e é inibida pela exposição à luz, o hormônio funciona como uma espécie de sinalizador interno, que "avisa" todo o organismo se é dia ou noite. Além disso, a melatonina também "informa" o comprimento da noite, ou seja, a duração do fotoperíodo, o que é essencial para a organização de alguns ritmos infradianos relacionados às estações do ano, como o acasalamento e a hibernação de vários mamíferos.

  • Várias Freqüências

    Os ritmos biológicos são caraccterizados pela recorrência, em intervalos regulares, de eventos bioquímicos, fisiológicos e comportamentais. De acordo com sua freqüência, podem ser classsificados em ritmos circadianos, infradianos e ultradianos.

    Com freqüência de um ciclo por dia, os ritmos circadianos são, sem dúvida, os mais conhecidos e mais etudados. A alternância entre sono entre sono e vigília-sono e a temperatura são os principais exemplos. A secreção de diversos hormônios, como cortisol e hormônio do crescimento, também apresenta ritmicidade circadiana.

    Ritmos com freqüências menores que 1 ciclo por dia são chamados infradianos. É o caso do cido menstrual nas mulheres e do ritmo de migração de algumas aves. No outro extremo temos os ritmos ultradianos, com freqüência menor que um ciclo por dia, como o batimento cardíaco, o padrão elétrico de atividade de neurônios e alternânda de fases REM/não-REM durante o sono.

    Para conhecer mais

    Cronobiologia: princípios e aplicações. Luiz Menna-Barreto e Nelson Marques (orgs.), Edusp/Fiocruz, 1997.
    Restless nights, Iistless days. A. Abott, em Noture vol. 425, nº 6961, págs. 896-898, 2003.
    Rhythms of Iife: The biological cloks that control the daily Iives of every living thing. R. Foster e L. Kreitzman. Profile Books, 2005.

    Sobre o autor

    Ulrich Kraft é médico e jornalista científico.

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