Cronobiologia e o Zeitgeber fótico�������������������������������������������������������������������������������

84 Memorial Maria Paz Loayza Hidalgo

Portanto, se o ciclo claro/escuro do ambiente tem a capacidade de encarrilhar o nosso organismo ao ritmo de aproximadamente 24 horas, significa que esse organismo apresenta um sistema responsivo a esse estímulo.

A pergunta de como o sinal fótico chega ao nosso cérebro tem sido uma questão que vem estimulando um número cada vez maior de centros de pesquisa. Nos anos 70 houve um boom nesta busca. Robert Moore observou que projeções retino-hipotalâmicas terminavam no núcleo supraquiasmático (NSQ). Seus estudos foram a base para o descobrimento da estrutura rítmica do NSQ e de sua importância na geração de ritmo em estruturas cerebrais. Estudos demonstraram que a ablação do NSQ provoca a perda do ritmo do cortisol e da N-acetiltransferase na pineal. Além da perda de um dos mais importantes ritmos para os mamíferos: atividade/repouso.

Um dos trabalhos mais importantes da área foi o de Ralph e Menaker, publicado em 1990, que mediu o ritmo de atividade e repouso de hamsters. Retirado o núcleo e colocado no hospedeiro ele passou a apresentar o ritmo do doador. O papel do núcleo NSQ em mamíferos foi testado por transplante neural usando uma linhagem mutante de hamster que apresentavam um período circadiano curto. Foram implantados pequenos enxertos em animais arrítmicos cujo próprio núcleo havia sido ablacionado. Os ritmos restaurados sempre exibiram o período do genótipo do doador, independentemente do genótipo do hospedeiro. A conclusão foi que o ritmo circadiano era determinado pelo NSQ.

Após esses primeiros estudos, vários pesquisadores buscaram compreender as vias aferentes e eferentes do NSQ. Entre eles se encontra Ruud Buijs, que sintetizou o funcionamento em uma revisão de forma muito didática em 2016. Com base nesse conhecimento, tentamos realizar a cirurgia do NSQ no nosso Laboratório para poder criar um modelo comportamental. Porém, mesmo com a ajuda incessante de Ruud Buijs, não conseguimos realizar a ablação do núcleo. Pensamos então de que forma poderíamos estabelecer modelos em que conseguiríamos estudar o efeito da iluminação no comportamento.

Em estudo populacional, observamos o efeito à exposição à luz natural em interleucinas como a IL6:

Levandovski R, Pfaffenseller B, Carissimi A, Gama CS, Hidalgo MP. The effect of sunlight exposure on interleukin-6 levels in depressive and non-depressive subjects. BMC Psychiatry. 2013 Mar 5;13:75. doi: 10.1186/1471-244X-13-75. PubMed PMID: 23497121; PubMed Central PMCID: PMC3599872.

PARTE IV TEMPO VII - Geração do Conhecimento

Os resultados nos entusiasmavam a estudar o efeito da iluminação, mesmo sem poder controlá-lo pelo NSQ.

Nossas primeiras tentativas foram mudando o fotoperíodo. Assim, um dos nossos primeiros modelos experimentais foi construído com o intuito de estudar o efeito da transição do fotoperíodo na atividade e repouso dos animais:

Quiles CL, de Oliveira MA, Tonon AC, Hidalgo MP. Biological adaptability under seasonal variation of light/ dark cycles. Chronobiol Int. 2016;33(8):964-71. doi: 10.1080/07420528.2016.1182175. Epub 2016 May 24. PubMed PMID: 27222076.

Como percebemos que havia diferença entre as mudanças de fotoperíodo de longo para curto e viceversa, perguntamos se essa característica poderia ser espécie-específica em relação a diferenças na resposta a regimes de iluminação. Ao que respondemos no estudo com camundongos.

Pilz LK, Quiles CL, Dallegrave E, Levandovski R, Hidalgo MP, Elisabetsky E. Differential susceptibility of BALB/c, C57BL/6N, and CF1 mice to photoperiod changes. Braz J Psychiatry. 2015 Jul-Sep;37(3):185-90. doi: 10.1590/1516-4446-2014-1454. Epub 2015 Mar 24. PubMed PMID: 25806472.

Precisávamos encontrar a melhor condição que se assemelhasse à exposição na qual deixávamos os animais nos experimentos. Nele pelo menos tínhamos duas situações de exposição à iluminação mais definidas. Foi então o momento em que, olhando para o hospital, percebemos o quanto essa estrutura se assemelhava à nossa estante de fotoperíodo. E observamos que poderíamos comparar espaços diferentes de trabalho. Logo surgiu a ideia de comparar os espaços com exposição à luz natural e aqueles sem janela com exposição à luz sem variação diurna. Os resultados foram publicados no artigo:

Harb F, Hidalgo MP, Martau B. Lack of exposure to natural light in the workspace is associated with physiological, sleep and depressive symptoms. Chronobiol Int. 2015 Apr;32(3):368-75. doi: 10.3109/07420528.2014.982757. Epub 2014 Nov 26. PubMed PMID: 25424517.

Esse tem sido um dos artigos mais citados por outras mídias e com um impacto importante na arquitetura, mais especificamente no estudo da iluminação de ambientes. Assim, era necessário aprofundar o estudo da influência da iluminação. Mas faltava podermos realizar estudos em relação à qualidade da iluminação de uma forma controlada em um experimento. Isso não era possível, uma vez que no biotério a iluminação não muda nas 24 horas como ocorre na natureza. E, na nossa unidade de experimentação animal, não há janelas para poder expor os animais à luz natural. Nesse momento, entra em contato comigo a empresa Luxion Iluminações nos perguntando se gostaríamos de ter uma parceria para desenvolver luminárias e/ou sistemas de iluminação, o que nos possibilitou poder manipular em experimentos o fator do estudo: a luz. Desde então, tratamos a luz como um produto que, à semelhança dos medicamentos, pode ser manipulado e, em parceria com a indústria, vamos