O momento da radioterapia contra o câncer pode minimizar a perda de cabelo, dizem os pesquisadores

O momento da radioterapia contra o câncer pode minimizar a perda de cabelo, dizem os pesquisadores

Descoberta do relógio circadiano no pelo de camundongos revela período de tempo em que os danos da radioterapia podem ser rapidamente reparados, mantendo o pelo intacto

LA JOLLA, CA—Descobrindo que o pelo do camundongo tem um relógio circadiano - um ciclo de crescimento de 24 horas seguido de reparo restaurador - os pesquisadores suspeitam que a perda de cabelo em humanos devido à radioterapia e quimioterapia tóxica contra o câncer pode ser minimizada se esses tratamentos forem administrados no final do dia.

O estudo, que aparece na primeira edição online do Proceedings, da Academia Nacional de Ciências (PNAS), descobriram que os camundongos perderam 85% de seus cabelos se receberam radioterapia pela manhã, em comparação com uma perda de 17% quando o tratamento ocorreu à noite.

Os pesquisadores, do Salk Institute for Biological Studies, da University of Southern California (USC) e da University of California, Irvine (UCI), calcularam o tempo preciso do relógio circadiano do cabelo e também descobriram a biologia por trás do relógio – o moléculas que informam ao cabelo quando crescer e quando reparar os danos. Eles então testaram o relógio usando radioterapia.

“Essas descobertas são particularmente empolgantes porque representam um passo significativo para o desenvolvimento de novos protocolos de radioterapia que incluem a minimização dos efeitos colaterais negativos em tecidos normais, como cabelo ou medula óssea, mantendo os efeitos desejados nas células cancerígenas”, diz Maksim Plikus, assistente professor de desenvolvimento e biologia celular na UCI e primeiro autor do estudo. “Vamos agora aplicar nossas descobertas para projetar novas abordagens baseadas no ritmo circadiano para a terapia do câncer”.

Salk pesquisadores Satchin Panda e Amandine Chaix.

Imagens: Cortesia do Salk Institute for Biological Studies

Os cientistas não podem dizer que suas descobertas se traduzirão diretamente na terapia do câncer humano porque ainda não estudaram essa possibilidade. Mas eles dizem que está ficando cada vez mais claro que os órgãos e tecidos do corpo têm seus próprios relógios circadianos que, quando compreendidos, podem ser usados ​​para cronometrar a terapia medicamentosa para obter o máximo benefício.

“Existem relógios em todo o corpo – relógios que têm seu próprio ritmo único que, descobrimos, tem pouco a ver com o relógio central em nossos cérebros”, diz o pesquisador co-líder do estudo, Satchidananda Panda, professor associado da Salk's Laboratório de Biologia Regulatória e especialista em ritmo circadiano.

“Isso sugere que administrar um medicamento a um órgão enquanto ele está praticamente inativo não é uma boa ideia. Você pode causar mais danos ao órgão do que quando está acordado, reparando e se restaurando”, diz Panda. “Se você souber quando um órgão está se recuperando, poderá administrar doses mais potentes de um medicamento ou terapia. Isso pode oferecer um resultado melhor, minimizando os efeitos colaterais.”

O Panda usa abordagens genéticas, genômicas e bioquímicas para identificar genes sob regulação circadiana em diferentes órgãos e entender o mecanismo dessa regulação. Plikus na UCI e Cheng-Ming Chuong, professor de patologia na Keck School of Medicine da USC e co-líder do estudo, são especialistas em regeneração capilar.

Esses pesquisadores e seus colegas se uniram para encontrar e depois desmontar o relógio circadiano do cabelo do rato. Foi um estudo longo e difícil, diz Chuong.

“O cabelo é um órgão muito complicado, com diferentes tipos de células passando por diferentes estágios do ciclo de vida em um espaço muito pequeno”, diz Chuong. “Descobrimos que o cabelo em camundongos cresce rápido pela manhã e diminui à noite, ativando um relógio muito poderoso”.

Cada vez que as células ciliadas se dividem, elas pegam danos no DNA que precisam ser reparados. Os cientistas descobriram que as células ciliadas dos camundongos reparam esse dano principalmente à noite. Esse processo é semelhante ao uso de uma máquina de lavar louça na cozinha, diz Panda. “A maioria de nós liga a máquina de lavar louça depois de acumular muita louça suja – não a lavamos toda vez que a louça está suja. O mesmo vale para as células. Eles limpam – reparam seu DNA – uma vez por dia”, diz Panda.

A radioterapia danifica o DNA nas células que se dividem rapidamente, e é por isso que é usada contra o crescimento de células cancerígenas. Isso significa que o dano ao DNA das células ciliadas pela radioterapia realizada pela manhã não é reparado até a noite, levando à queda de cabelo. Os danos da radioterapia à noite, no entanto, são minimizados porque as células ciliadas, já em processo de reparação do DNA, podem cicatrizar rapidamente.

“Embora ainda não saibamos se o cabelo humano segue o mesmo relógio que encontramos no cabelo dos ratos, é verdade que os pelos faciais nos homens crescem durante o dia, resultando na proverbial sombra das 5 horas. Não há sombra das 5 da manhã se você se depilar à noite”, diz Panda.

Os pesquisadores descobriram que as células cancerígenas não têm relógios circadianos, porque estão se dividindo o tempo todo.
“Isso significa que a terapia contra o câncer não precisa ser programada para ser mais eficaz”, acrescenta Panda. “O momento tem a ver com minimizar os danos colaterais das células normais afetadas por esses tratamentos”.

Os cientistas sabem com certeza que outros órgãos, como o fígado, usam um relógio circadiano e suspeitam que todos os tecidos humanos sejam regulados de maneira semelhante, embora os relógios possam ser cronometrados de maneira diferente.

“Existem muitas implicações clínicas para essa cacofonia de relógios internos, além do tempo da terapia medicamentosa”, diz Panda. “Por exemplo, alguns pesquisadores suspeitam que a obesidade e o diabetes ocorrem quando um órgão ou órgãos – talvez o fígado, o estômago ou o pâncreas – deveriam estar dormindo, mas são acordados por alimentos que precisam ser processados.

“Esses relógios locais fazem muito mais coisas do que o relógio central do cérebro, que regula principalmente o sono”, diz ele. “Este campo de pesquisa é empolgante e pode, algum dia, contribuir para a saúde humana.”

Outros autores contribuintes são Christopher Vollmers e Amandine Chaix da Salk, Damon de la Cruz da USC e Raul Ramos da UCI.

O estudo foi apoiado por doações da National Institutes of Health (AR 42177, AR47364, DK091618, P30 CA014195), The Leona M. e Harry B. Helmsley Charitable Trust, Fundação Dana, Fundação Glenn para Pesquisa Médica e Fundação Edward Mallinckrodt Jr.. Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Sobre o Salk Institute for Biological Studies:
O Salk Institute for Biological Studies é uma das mais proeminentes instituições de pesquisa básica do mundo, onde professores de renome internacional investigam questões fundamentais das ciências da vida em um ambiente único, colaborativo e criativo. Com foco na descoberta e na orientação de futuras gerações de pesquisadores, os cientistas da Salk fazem contribuições inovadoras para nossa compreensão do câncer, envelhecimento, Alzheimer, diabetes e doenças infecciosas, estudando neurociência, genética, biologia celular e vegetal e disciplinas relacionadas.

As realizações do corpo docente foram reconhecidas com inúmeras honras, incluindo Prêmios Nobel e associações na Academia Nacional de Ciências. Fundado em 1960 pelo pioneiro da vacina contra a poliomielite Jonas Salk, MD, o Instituto é uma organização independente sem fins lucrativos e um marco arquitetônico.