Durante décadas, os cientistas sabiam que a morte súbita cardíaca - uma falha no sistema elétrico do coração que leva as pessoas a, de repente, caírem mortas - ocorre com mais frequência nas primeiras horas da manhã. A análise dos dados do ambicioso Estudo do Coração de Framingham levou à documentação científica do elo curioso desde 1987. Mas por um tempo, os cientistas não conseguiram fazer muito com esse conhecimento. Uma enxurrada de papéis no final dos anos 80 apontou para possíveis explicações: a suposição de uma postura ereta, por exemplo, ou problemas com o processo que tipicamente previne coágulos sanguíneos. Ainda assim, os cientistas foram incapazes de definir um mecanismo básico para explicar a conexão entre o relógio circadiano do corpo e o acidente elétrico que causa a morte súbita.
Agora, uma equipe internacional de pesquisadores se deparou com uma pista. Mukesh Jain, da Universidade Western Reserve em Cleveland e seus colegas, recentemente identificaram uma proteína cujos níveis oscilam com o relógio circadiano e, em camundongos, fazem com que os canais iônicos que governam o sistema elétrico do coração também oscilem com o relógio. Em 8 de setembro, em Indianápolis, em uma reunião da American Chemical Society (ACS), Jain relatou que essas oscilações também ocorrem em células cardíacas humanas. Os resultados apontam para uma era em que os médicos podem ser capazes de prevenir a morte súbita cardíaca, que é a principal causa de morte natural nos Estados Unidos, matando mais de 300 mil pessoas a cada ano.
Para entender os detalhes da descoberta de Jain, primeiro é preciso entender como o coração funciona. Pense: motor de carro, diz James Fang, chefe de medicina cardiovascular da Escola de Medicina da Universidade de Utah, em Salt Lake City. Há o sangue circulante, que é o combustível. Existem os músculos que bombeiam esse combustível. E há um sistema elétrico, com separação de carga criada não por uma bateria, mas por bombas de íons e canais iônicos. Sem um sistema elétrico em funcionamento, os músculos não se expandem e se contraem e o sangue não flui. Em um ataque cardíaco, o fluxo de combustível para o coração é bloqueado. Mas, na morte súbita cardíaca, há um mau funcionamento elétrico que impede o coração de bombear sangue adequadamente para o corpo e para o cérebro. O batimento do coração se torna errático, muitas vezes exibindo um tipo de arritmia chamada fibrilação ventricular. Ataques cardíacos pode levar ao tipo de arritmia que pode levar à morte súbita cardíaca, mas em outros casos não há um gatilho óbvio. Não importa como o plug do coração é puxado, a morte normalmente ocorre em poucos minutos.
Desfibriladores de emergência em locais públicos salvam vidas, oferecendo uma maneira rápida de chocar o coração para trabalhar novamente. Mas novas pesquisas sobre os ritmos circadianos de proteínas encontradas nos corações humanos podem oferecer uma solução melhor. Foto de Olaf Gradin via flickr
Embora existam drogas para o coração - pense em betabloqueadores, inibidores da ECA - não há drogas que atuem especificamente para prevenir o aparecimento de arritmias. A resposta médica mais comum é apenas isso: uma resposta. Os médicos tratam o mau funcionamento elétrico depois de ter acontecido com um desfibrilador, uma tecnologia com uma história que remonta ao final do século XIX. Em 1899, dois fisiologistas descobriram que choques elétricos poderiam não apenas criar, mas também impedir distúrbios rítmicos no coração de um cão. No final da década de 1960, a desfibrilação cardíaca estava sendo usada com segurança nas pessoas. E em 1985, um médico da Universidade Johns Hopkins conseguiu aprovação da FDA para um desfibrilador implantável.
A desfibrilação tem sido a principal solução para arritmias com risco de vida desde então. Esses dispositivos diminuíram de “o tamanho da bagagem para o tamanho de uma caixa de cigarro”, diz Fang, e versões externas automatizadas tornaram-se populares para que espectadores possam ajudar uma vítima sem o atraso de uma ambulância. Mas, "é uma abordagem um pouco grosseira", diz Fang. "Os desfibriladores realmente formaram a pedra fundamental nas últimas duas ou três décadas, mas não é realmente uma grande solução de gerenciamento", acrescenta. “Isso não está impedindo o problema. É deixar acontecer e, em seguida, chocá-lo para fora dele. ”É o equivalente a dar a partida no carro depois que a bateria morreu.
Além do mais, Fang diz, porque os cientistas não sabem o que desencadeia a arritmia para começar, é difícil prever quem precisa de um desfibrilador. Tome, digamos, 100 pacientes que têm corações fracos. “Provavelmente apenas 10 vão morrer de repente. Nós não sabemos quem são esses 10, então damos desfibriladores para todas as 100 pessoas ”, diz Fang. “É um exagero porque 90 nem precisam disso. Mas não sei dizer quais 10 vão morrer.
É aqui que entra o trabalho de Jain. Sua equipe, que há muito tempo estuda uma proteína conhecida como KLF15, descobriu acidentalmente que a quantidade de proteína em um camundongo ciclos de tecido cardíaco - indo de baixo para alto e vice-versa por um período de 24 horas. Embora Jain não estuda especificamente a eletrofisiologia, ele estava ciente da ligação entre o relógio e a morte súbita cardíaca, e se perguntou se sua proteína (que antes estava conectada a algumas doenças cardíacas) poderia ter algum papel. A equipe de Jain descobriu que os níveis de KLF15 devem ser altos durante as transições da noite para o dia, mas são baixos em ratos que experimentam morte súbita cardíaca - sugerindo que seus corações não têm o suficiente da proteína durante uma janela crucial. O KLF15 controla os níveis de outra proteína que afeta a forma como os íons entram e saem do coração do camundongo, o que significa que os canais iônicos também seguem um ritmo circadiano. Quando os pesquisadores eliminaram a presença do KLF15, "A expressão do canal iônico caiu e não oscilar", diz Jain. “E esses animais tinham maior suscetibilidade a arritmias ventriculares e morte súbita”. O estudo foi publicado no ano passado na Nature.
Observações de acompanhamento, apresentadas na reunião da ACS, confirmam que a oscilação da KLF15 e dos canais iônicos ocorre nas células cardíacas humanas. Essas descobertas "começam a construir um caso de que isso é potencialmente importante para a biologia humana e as doenças humanas ", diz Jain.
Jain acredita que seu trabalho molecular e outros estudos semelhantes no horizonte poderiam levar a drogas que oferecem uma solução melhor do que a desfibrilação. "Precisamos de um novo começo", diz ele. "O que estamos fazendo não está funcionando." Mas ainda há um longo caminho pela frente. Estudos futuros tentarão encontrar moléculas que poderiam aumentar os níveis de KLF15, procurar outras moléculas relacionadas ao relógio em ação no coração e buscar variantes genéticas associadas à morte súbita cardíaca.
