Pesquisas recentes revelam que o relógio biológico de uma mãe tem um impacto sobre as variações imunológicas não genéticas que ela transmite à sua descendência. Esta descoberta pode permitir-nos compreender melhor por que indivíduos geneticamente semelhantes apresentam vulnerabilidades tão distintas face aos mesmos agentes patogénicos.
Este avanço científico lança luz sobre um fator inesperado da diversidade imunológica. Mostra que diferenças profundas na nossa capacidade de combater infeções não são ditadas apenas pelo nosso ADN ou pelo nosso ambiente imediato, mas podem estar ligadas a ritmos internos herdados. Para chegar a essas conclusões, os investigadores realizaram experiências num nemátodo
Caenorhabditis elegans.
Uma descoberta proveniente de um organismo modelo
A equipa de pesquisa voltou-se para o
Caenorhabditis elegans, um organismo muito estudado em biologia. A sua principal vantagem reside na possibilidade de obter populações geneticamente idênticas, o que permite isolar variações não ligadas à hereditariedade. Estes vermes partilham também vias imunológicas fundamentais com animais mais complexos, o que torna as observações pertinentes.
Em laboratório, os investigadores expuseram estes vermes à bactéria
Pseudomonas aeruginosa. Observaram que, apesar de uma identidade genética e um ambiente rigorosamente idênticos, os vermes mostravam respostas imunológicas e sobrevivências muito díspares face à infeção. Esta heterogeneidade era surpreendente e indicava uma fonte de variabilidade independente dos fatores clássicos.
Para identificar a origem dessas diferenças, os cientistas usaram um marcador fluorescente para seguir a expressão de um gene imunológico, o irg-5. Constataram que os indivíduos que apresentavam um nível basal mais elevado deste biomarcador eram paradoxalmente mais vulneráveis às infeções. Este simples marcador revelou-se um preditor fiável do risco infeccioso futuro.
O papel central do relógio biológico materno
A análise revelou que a variação do nível basal do biomarcador imunológico não era aleatória. Estava diretamente correlacionada com os ritmos circadianos da mãe de cada verme. Por outras palavras, o relógio biológico interno da mãe influenciava a "preparação" imunológica da sua prole, estabelecendo um nível de risco que persistia ao longo da sua vida.
Para confirmar essa ligação, os investigadores procederam a uma inibição direcionada dos genes reguladores do relógio circadiano nas mães. Esta manipulação teve o efeito de apagar completamente as diferenças de vulnerabilidade observadas nas suas descendências. Esta experiência demonstrou que o ritmo circadiano materno era de facto a fonte principal da variabilidade imunológica não genética.
O estudo, publicado na revista
Science Advances, propõe assim que esta transmissão de uma informação ligada ao tempo pode ser uma estratégia evolutiva. Numa população geneticamente uniforme, esta diversidade introduzida pelo relógio materno aumentaria as hipóteses de que pelo menos uma parte dos indivíduos resistisse a uma infeção emergente, assegurando a sobrevivência do grupo.
Para ir mais longe: O que é um ritmo circadiano?
Os ritmos circadianos são ciclos biológicos de aproximadamente 24 horas que regulam inúmeras funções, desde o sono até à digestão. São controlados por um "relógio central" no cérebro e por "relógios periféricos" nos órgãos. Estes ritmos são sincronizados por sinais ambientais como a luz, mas continuam a funcionar na sua ausência.
No ser humano, a desregulação desses ritmos, pelo trabalho noturno ou pelo jet lag, está associada a vários problemas de saúde. Pode perturbar o metabolismo, a cognição e, de forma significativa, a eficácia do sistema imunológico. Estudos mostram que a resposta às vacinas ou a gravidade das infeções pode variar consoante a hora do dia.
Estes ritmos são, portanto, muito mais do que um simples relógio do sono. Constituem um sistema de regulação temporal fundamental que otimiza as funções do organismo antecipando os ciclos diários. O seu papel na modulação das defesas imunológicas é objeto de um campo de pesquisa em pleno crescimento, a cronoimunologia.