DISTÚRBIOS NO RITMO CIRCADIANO, SUPRESSÃO DE MELATONINA E A RELAÇÃO COM O DESENVOLVIMENTO DO DIABETES MELLITUS TIPO 2

Thainá Gonçalves Simplício Moreira, Dhyemila de Paula Mantovani Gonçalves, Guilherme Sacheto Oliveira, Juliana Rodrigues Leopoldo, Leonardo Figueira Reis de Sá

Resumo


O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma doença crônica não transmissível que tem crescido exponencialmente nos últimos anos. Sua fisiopatologia incluí resistência à insulina, deficiência na secreção de insulina e manifestações clínicas como hiperglicemia e hipertrigliceridemia. O ciclo circadiano é responsável por estimular a liberação hormonal, induzir o comportamento sono-vigília além de controlar processos relacionados ao metabolismo de glicose. A melatonina é um hormônio sintetizado na glândula pineal durante a noite sobre influência do ciclo circadiano. Estudos que analisaram o papel da melatonina no receptor de melatonina MT1 presente nas células β - pancreáticas, demonstraram que a ausência desse hormônio implica negativamente na secreção de insulina. O receptor MT1 é um receptor de membrana acoplado à proteína Gq, que quando ativado produz trifosfato de inositol e diacilglicerol favorecendo a internalização de cálcio e a secreção de insulina. O objetivo desse trabalho é demonstrar o impacto do ciclo circadiano na biossíntese de melatonina, descrever a relação entre os distúrbios do ritmo circadiano e a síntese deficiente desse hormônio e relacionar a supressão de melatonina com o desenvolvimento de diabetes mellitus tipo 2. Foi realizada uma revisão bibliográfica em artigos indexados nas plataformas digitais. A busca foi realizada por meio de palavras-chave sendo selecionados artigos publicados entre 2000 e 2022 que melhor se adequaram ao tema para análise. A análise crítica dos artigos selecionados indicou que a pandemia de doenças crônicas que tem assolado a população no século XXI, em especial o DM2, está fortemente relacionada ao estilo de vida contemporâneo.


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Referências


ALLADA, R.; BASS, J. Circadian mechanisms in medicine. New England Journal of Medicine, v. 384, n. 6, p. 550-561, 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8108270/. Acesso em: 08 set. 2022.

AMARAL, F. G. et al. Environmental control of biological rhythms: effects on development, fertility and metabolism. Journal of neuroendocrinology, v. 26, n. 9, p. 603-612, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1111/jne.12144. Acesso em: 18 set. 2022.

AMARAL, F. G.; CIPOLLA-NETO, J. A brief review about melatonin, a pineal hormone. Archives of endocrinology and metabolism, v. 62, p. 472-479, 2018. Disponível em: DOI: 10.20945/2359-3997000000066. Acesso em 26 set. 2022.

BENARROCH, E. E. Suprachiasmatic nucleus and melatonin: reciprocal interactions and clinical correlations. Neurology, v. 71, n. 8, p. 594-598, 2008. Disponível em: DOI: https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000324283.57261.37. Acesso em: 15 set. 2022.

BRZEZINSKI, A.et al. Melatonin, clock genes, and mammalian reproduction: what is the link?. International Journal of Molecular Sciences, v. 22, n. 24, 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8704059/. Acesso em: 27 set. 2022.

CAO, X. et al. Molecular mechanism of the repressive phase of the mammalian circadian clock. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 118, n. 2, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1073/pnas.2021174118. Acesso em 11 set. 2022.

DIBNER, C.; SCHIBLER, U.; ALBRECHT, U. The mammalian circadian timing system: organization and coordination of central and peripheral clocks. Annual review of physiology, v. 72, p. 517-549, 2010. Disponível em: DOI: 10.1146/annurev-physiol-021909-135821. Acesso em: 13 set. 2022.

DORUK, Y. U. et al. A CLOCK-binding small molecule disrupts the interaction between CLOCK and BMAL1 and enhances circadian rhythm amplitude. Journal of Biological Chemistry, v. 295, n. 11, p. 3518-3531, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1074/jbc.RA119.011332. Acesso em: 11 set. 2022.

FAVERO, G. et al. Melatonin as an anti-inflammatory agent modulating inflammasome activation. International journal of endocrinology, v. 2017, 2017. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5643098/. Acesso em: 20 set. 2022.

FERREIRA, F. R.; TAKAHASHI, J. S. Genomics of circadian rhythms in health and disease. Genome medicine, v. 11, n. 1, p. 1-16, 2019. Disponível em: https://genomemedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13073-019-0704-0. Acesso em: 13 set. 2022.

GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Guyton & Hall. Tratado de fisiología médica. Elsevier Health Sciences. 13. Ed. 2017. p. 940

HERZOG, E. D. Neurons and networks in daily rhythms. Nature Reviews Neuroscience, v. 8, n. 10, p. 790-802, 2007. Disponível em: DOI: 10.1038/nrn2215. Acesso em: 09 set. 2022.

HEYDE, l.; OSTER, H. Differentiating external zeitgeber impact on peripheral circadian clock resetting.  Scientific reports, v. 9, n. 1, p. 1-13, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.1038/s41598-019-56323-z. Acesso em: 09 set. 2022.

HUARTE, A. U. et al. The transcriptional repressor REV-ERB as a novel target for disease. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, v. 30, n. 17, 2020. Disponível em: doi.org/10.1016/j.bmcl.2020.127395. Acesso em: 12 out. 2022.

HUSSAIN, M. M.; PAN, X. Circadian regulation of macronutrient absorption. Journal of Biological Rhythms, v. 30, n. 6, p. 459-469, 2015.Disponível em: Doi:10.1177/0748730415599081. Acesso em 14 set. 2022.

INTERNATIONAL DIABETES FEDERATION - (IFD). Diabetes Atlas. 2021.Disponível em: https://diabetesatlas.org/. Acesso em 21 set. 2022.

JUNG-HYNES, B.; REITER, R. J.; AHMAD, N. (2010). Sirtuins, melatonin and circadian rhythms: building a bridge between aging and cancer. Journal of pineal research, v. 48, n. 1, p. 9-19, 2010. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2948667/. Acesso em: 28 set. 2022.

KARAMITRI, A.; JOCKERS, R. Melatonin in type 2 diabetes mellitus and obesity. Nature Reviews Endocrinology, v. 15, n. 2, p. 105-125, 2018. Disponível em: DOI: 10.1038/s41574-018-0130-1. Acesso em: 24 out. 2022.

KASECKER, F. G.; NUNES, C. P. Melatonina e glândula pineal. Revista da Faculdade de Medicina de Teresópolis, RJ, v. 1, n. 01, 2017.

KENNAWAY, D. J. Measuring melatonin by immunoassay. Journal of Pineal Research, v. 69, n. 1, 2020. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jpi.12657. Acesso em: 29 set. 2022.

KIM, Y. H. et al. Rev-erbα dynamically modulates chromatin looping to control circadian gene transcription. Science, v. 359, n. 6381, p. 1274-1277, 2018. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5995144/. Acesso em 13 ste. 2022.

KUHLMAN, S. J.; CRAIG, L. M.; DUFFY, J.F. Introduction to chronobiology. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, v. 10, n. 9, 2018. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6120700/. Acesso em: 07 set. 2022.

LI, J. et al. Gene networks under circadian control exhibit diurnal organization in primate organs. Communications biology, v. 5, n. 1, p. 1-14, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1038/s42003-022-03722-0. Acesso em: 11 set. 2022.

LI, Y. et al. Circadian rhythms and obesity: Timekeeping governs lipid metabolism. Journal of pineal research, v. 69, n. 3, 2020. Disponível em: doi:10.1111/jpi.12682. Acesso em: 11 set. 2022.

LIMA, L. E. B.; VARGAS, N. N. G. O relógio biológico e os ritmos circadianos de mamíferos: uma contextualização histórica. Revista da Biologia, v.12, n. 2, p. 1–7, 2014. Disponível em: DOI: https://doi.org/10.7594/revbio.12.02.01. Acesso em: 13 set. 2022.

MARONDE, E.; STEHLE, J. H. The mammalian pineal gland: known facts, unknown facets. Trends in Endocrinology & Metabolism, v. 18, n. 4, p. 142-149, 2007. Disponível em: DOI:10.1016/j.tem.2007.03.001. Acesso em: 08 set. 2022.

MCMULLAN, C. J. et al. Melatonin secretion and the incidence of type 2 diabetes. Jama, v. 309, n. 13, p. 1388-1396, 2013. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3804914/. Acesso em: 18 set. 2022.

MEDA, P.; SCHUIT, F. Glucose-stimulated insulin secretion: the hierarchy of its multiple cellular and subcellular mechanisms. Diabetologia, v. 56, n. 12, p. 2552-2555, 2013. Disponível em: DOI:10.1007/s00125-013-3073-z. Acesso em: 27 out. 2022.

MENDES, R. P. C.; BARRETO, L. M. Por que a Cronobiologia deve fazer parte da formação de educadores? Pro-Posições, Campinas, SP, v. 33, 2022. Disponível em: https://www.scielo.br/j/pp/a/QHqRXykDMLBr4WBKfKZrJZH/abstract/?lang=pt. Acesso em: 07 set. 2022.

MONROY, M. L. L.M.; MEJIA, C. F. Beta-cell function and failure in type 1 diabetes. In: Type 1 Diabetes-Pathogenesis, Genetics and Immunotherapy, 2011. Disponível em: DOI:10.5772/22089. Acesso em: 21 out. 2022.

MONTEIRO, C. et al. Regulação molecular do ritmo circadiano e transtornos psiquiátricos: uma revisão sistemática. Jornal Brasileiro de Psiquiatria, v. 69, n. 1. p. 57-72, Jan./Mar. 2020.

MONTENEGRO, R.; CHAVES, M.; FERNANDES, V. Fisiologia pancreática: Pâncreas endócrino. Sistema digestório: integração básico-clínica. 2016.

MURE, L. S. et al Diurnal transcriptome atlas of a primate across major neural and peripheral tissues. Science, v. 359, n. 6381, 2018. Disponível em: DOI: 10.1126/science.aao0318. Acesso em: 14 set. 2022.

NASCIMENTO, R. P. et al. The importance of melatonin in ovarian syndrome polycystic: A bibliographic review. Research, Society and Development, v. 11, n. 6, 2022.Disponível em: https://doi.org/10.33448/rsd-v11i6.28483. Acesso em: 02 out. 2022.

NETO, J. A. S.; CASTRO, B. F. Melatonina, ritmos biológicos e sono: uma revisão da literatura. Revista Brasileira de Neurologia UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil, v. 44, n. 1, p. 5-11, 2008.

OSTRIN, L. A. (2018). Ocular and systemic melatonin and the influence of light exposure. Clinical and experimental optometry, v. 102, n. 2, p. 99-108, 2019. Disponível em: DOI:10.1111/cxo.12824. Acesso em: 30 set. 2022. 

PESCHKE, E.; BÄHR, I.; MÜHLBAUER, E. Experimental and clinical aspects of melatonin and clock genes in diabetes. Journal of pineal research, v. 59, n. 1, p. 1-23, 2015. Disponível em: DOI: 10.1111/jpi.12240.12240. Acesso em 24 out. 2022.

PESCHKE, E.; BÄHR, I.; MÜHLBAUER, E. Melatonin and pancreatic islets: interrelationships between melatonin, insulin and glucagon. International journal of molecular sciences, v. 14, n. 4, p. 6981-7015, 2013. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3645673/. Acesso em: 23 out. 2022.

PESCHKE, E.; MÜHLBAUER, E. New evidence for a role of melatonin in glucose regulation. Best practice & research Clinical endocrinology & metabolism, v. 24, n. 5, p. 829-841, 2010. Disponível em: DOI:10.1016/j.beem.2010.09.001. Acesso em: 22 out. 2022.

PINTO, W. J.; MURICY, V. C.; TRETO, R. R. R. Biological rhythms in the endocrine system. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 7, p. 53677-53696, 2020.

PULIMENO P. et al. Autonomous and self-sustained circadian oscillators displayed in human islet cells. Diabetologia. v. 56, n. 3, p. 497-507, 2013. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3563957/. Acesso em: 15 out. 2022

QIAN, J. et al. Consequences of exposure to light at night on the pancreatic islet circadian clock and function in rats. Diabetes, v. 62, n. 10, p. 3469-3478, 2013. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3781472/. Acesso em: 16 set. 2022.

RAMRACHEYA, R. D. et al. Function and expression of melatonin receptors on human pancreatic islets. Journal of pineal research, v. 44, n. 3, p. 273-279, 2008. Disponível em:  DOI: 10.1111/j.1600-079X.2007.00523.x. Acesso em: 14 set. 2022.

REID, K. J. Assessment of circadian rhythms. Neurologic clinics, v. 37, n. 3, p. 505-526, 2019. Disponível em: DOI:10.1016/j.ncl.2019.05.001. Acesso 22 set. 2022.

ROBINSON, I.; REDDY, A. B. Molecular mechanisms of the circadian clockwork in mammals. FEBS letters, v. 588, n. 15, p. 2477-2483, 2014. Disponível em: https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1016/j.febslet.2014.06.005. Acesso em: 06 set. 2022.

RODACKI, M.et al. Classificação do diabetes. Diretriz Oficial da Sociedade Brasileira de Diabetes, (2022). Disponível em: DOI: 10.29327/557753.2022-1. Acesso em: 18 out. 2022.

ROSBASH, M. Circadian rhythms and the transcriptional feedback loop (Nobel Lecture). Angewandte Chemie International Edition, v. 60, n. 16, p. 8650-8666, 2021. Disponível em: doi.org/10.1002/anie.202015199. Acesso em: 10 set. 2022.

ROURKE, J. L.; HU, Q.; SCREATON, R. A. AMPK and friends: central regulators of β cell biology. Trends in Endocrinology & Metabolism, v. 29, n. 2, p. 111-122, 2018. Disponível em: DOI:10.1016/j.tem.2017.11.007. Acesso em: 23 out. 2022.

SANTOS, A. A.; MOURA, M. D. G. Relógio Biológico: Revisão de Literatura. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, MG. v. 17, n. 1, p. 1-6, jan. /Jul. 2019.

SALINNO, C. et al.  β-Cell maturation and identity in health and disease. International journal of molecular sciences, v. 20, n. 21, p. 5417, 2019. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6861993/. Acesso em: 19 out. 2022.

SEO J. E et al. Association between CLOCK gene variants and restless legs syndrome in Koreans. Psychiatry Investigation, v. 18, n. 11, 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8600210/. Acesso em 12 set. 2022.

SILVA, Sueli de Oliveira. Oxidação de melatonina de formação de N1-acetil-N2-formil-5-metoxiquinuramina: possíveis efeitos biológicos. (Tese de Doutorado) - Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo, Brasil, 2005.

STENVERS, D. J. et al. Circadian clocks and insulin resistance. Nature Reviews Endocrinology, v. 15, n. 2, p. 75-89, 2018. Disponível em: doi:10.1038/s41574-018-0122-1. Acesso em: 07 set. 2022.

TAKAHASHI, J. S. Transcriptional architecture of the mammalian circadian clock. Nature Reviews Genetics, v. 18, n. 3, p. 164-179, 2017. Disponível em: doi:10.1038/nrg.2016.150. Acesso em: 9 set. 2022.

TAN, D. X. et al. Pineal calcification, melatonin production, aging, associated health consequences and rejuvenation of the pineal gland. Molecules, v. 23, n. 2, p. 301, 2018. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6017004/. Acesso em: 22 set. 2022.

TUOMI, T. et al. Increased melatonin signaling is a risk factor for type 2 diabetes. Cell metabolism, v. 23, n. 6, p. 1067-1077, 2016. Disponível em: DOI: 10.1016/j.cmet.2016.04.009. Acesso em: 25 out. 2022.

VAINER, A. M.; ROCHA, V. S.; JUVENALE, M. Melatonin and the immune system: a two-way relationship regulatory. Brazilian Journal of Health Review, v. 4, n. 1, p. 2906-2929, 2021.

VASEY, C.; MCBRIDE, J.; PENTA, K. Circadian rhythm dysregulation and restoration: the role of melatonin. Nutrients, v. 13, n. 10, p. 3480, 2021. Disponível em: https://www.mdpi.com/2072-6643/13/10/3480/htm. Acesso em: 25 set. 2022.

WEINTRAUB, Y. et al. Clock gene disruption is an initial manifestation of inflammatory bowel diseases. Clinical Gastroenterology and Hepatology, v. 18, n. 1, p. 115-122, 2020. Disponível em: DOI: 10.1016/j.cgh.2019.04.013. Acesso em: 10 set. 2022.

WORLD HEALTH ORGANIZATION - (WHO). Global report on diabetes. 2016. Disponível em: https://www.who.int/publications/i/item/9789241565257. Acesso em: 20 out. 2022.

XAVIER, E. A. et al. O papel da melatonina na fisiologia normal e patológica. Revista de Medicina e Saúde de Brasília, Brasília, DF, v. 8, n 1, p.64-74, 2019.

ZIBOLKA, J. et al. Distribution and density of melatonin receptors in human main pancreatic islet cell types. Journal of pineal research, v. 65, n. 1, 2018. Disponível em: DOI:10.1111/jpi.12480. Acesso em: 25 out. 2022.


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