A apneia obstrutiva do sono interrompe a atividade genética ao longo do dia em camundongos

Os baixos níveis de oxigênio no sangue da apneia obstrutiva do sono (OSA) causam mudanças generalizadas na atividade genética ao longo do dia, de acordo com um novo estudo publicado na revista de acesso aberto PLOS Biologia por David Smith do Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, EUA, e colegas. A descoberta pode levar a ferramentas para diagnóstico precoce e rastreamento do distúrbio.

A AOS ocorre quando as vias aéreas ficam bloqueadas (geralmente por tecidos moles, associadas ao ronco e à respiração interrompida durante a noite), resultando em hipóxia intermitente (baixo nível de oxigênio no sangue) e sono interrompido. Afeta mais de um bilhão de pessoas em todo o mundo e custa US$ 150 bilhões por ano em custos médicos diretos apenas nos Estados Unidos. A AOS aumenta o risco de complicações cardiovasculares, respiratórias, metabólicas e neurológicas.

A atividade de muitos genes varia naturalmente ao longo do dia, parcialmente em resposta à atividade dos genes do relógio circadiano, cujas oscilações regulares conduzem a variação circadiana em até metade do genoma. A atividade gênica também varia em resposta a fatores externos, incluindo reduções nos níveis de oxigênio, o que causa a produção de “fatores induzíveis por hipóxia”, que influenciam a atividade de muitos genes, incluindo os genes do relógio.

Para entender melhor como a OSA pode afetar a atividade genética ao longo do dia, os autores expuseram camundongos a condições hipóxicas intermitentes e examinaram a transcrição de todo o genoma em seis tecidos – pulmão, fígado, rim, músculo, coração e cerebelo – ao longo do dia. Os autores então avaliaram a variação no tempo circadiano da expressão gênica nesses mesmos tecidos.

As maiores alterações foram encontradas no pulmão, onde a hipóxia intermitente afetou a transcrição de quase 16% de todos os genes, a maioria dos quais foi regulada positivamente. Pouco menos de 5% dos genes foram afetados no coração, fígado e cerebelo.

O subconjunto de genes que normalmente exibem ritmicidade circadiana foi ainda mais fortemente afetado pela hipóxia intermitente, com alterações significativas observadas em 74% desses genes no pulmão e 66,9% desses genes no coração. Entre os genes afetados em cada tecido estavam os genes do relógio conhecidos, um efeito que provavelmente contribuiu para as grandes mudanças na atividade circadiana de outros genes observados nesses tecidos.

“Nossas descobertas fornecem novas informações sobre os mecanismos fisiopatológicos que podem estar associados a danos nos órgãos-alvo em pacientes com exposição crônica à hipóxia intermitente”, disse Smith, “e podem ser úteis para identificar alvos para futuros estudos mecanísticos avaliando abordagens diagnósticas ou terapêuticas; ” por exemplo, por meio de um exame de sangue rastreando um dos produtos gênicos desregulados para detectar AOS precoce.

Bala SC Koritala acrescenta: “Nosso estudo usando um modelo animal de apneia obstrutiva do sono revela variações específicas de tempo e tecido de todo o transcriptoma do genoma e vias de marca associadas. sistemas”.