1. Deus ajuda só a quem
cedo madruga?
Diferenças Individuais no Funcionamento
do Sistema de Temporização Circadiana
Humano
Leandro Duarte
Departamento de Fisiologia e
Biofísica-ICB/USP

2. REVISÃO
 Sistema de temporização circadiana
Osciladores
Ciclos externos
Ritmo
aparente

3. 1000
1200
1400
1600
1800
2000
400
600
800
200
0
6:00
MESOR
12:00
18:00
0:00
6:00
12:00
18:00
0:00
6:00
Período
12:00
curva
ajustada
REVISÃO
18:00
0:00
6:00
12:00
18:00
0:00
AMPLITUDE
6:00
12:00
ACROFASE
18:00
0:00

4. Diferenças Individuais
Fase
Amplitude e Mesor
Período endógeno M I V n
12% 61% 27% 172
CRONOTIPOS DIFERENTES: 16% 60% 24% 2135
Matutinos 15% 73% 12% 6631
Vespertinos
Intermediários 34% 51% 15% 522

5. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
 Facilidade acordar 1as horas da manhã
 Dificuldade vigília além do horário de dormir
 Estabilidade semana x final de semana (CVS)
M  Boa eficiência de sono; menor sonolência diurna
 Menos cochilos, menores problemas de atenção
 Menores indisposições emocionais
 Menor uso de cafeína e benzodiazepínicos
 Atraso do início do sono
 Atraso do início da vigília
 Instabilidade semana x final de semana (CVS)
V  Baixa eficiência de sono; maior sonolência diurna
 Mais cochilos, maiores problemas de atenção
 Maiores indisposições emocionais
 Maior uso de cafeína e benzodiazepínicos

6. Diferenças de fase
R 2h 11min Baehr, 2000 Temperatura
R.A 2h 34min
R.Rc 2h 07min Kerkhoff & Van Dongen,1996
Oral 4h 36min
R.A 1h 08min Bailey, 2001
R.Rc 3h Waterhouse, 2001
Oral 1h12min Horne & Ostberg, 1976

7. Diferenças de fase
Cortisol
P.A 55 min Bailey, 2001
Melatonina
S.Rc 2h 06min Griefahn, 2002

8. Outros ritmos...
Dinâmica do débito urinário
Alerta subjetivo = 9 h
MATUTINO
8
final Natale & Cicogna, 2002
VESPERTINO
6
ml/min
final
4 Kerkhof & Van Dongen 1996
2 = 6 h
4h RC
inicial inicial
0
Duarte & Menna-Barreto, 2004
Humor
Kerkhof, 1998
Necessidade de monitoramento de outros ritmos

9. Questionários para
identificação
•Horne & Ostberg, 1976
japonês
adolescentes
adultos jovens alemão português
crianças espanhol
diferenciação semana
e final de semana francês
italiano
www.crono.icb.usp.br/cronotipo

10. Classificação
alerta
temperatura
Natale & Cicogna, 2002

11. Estudando as diferenças
 Relação de fase entre os ritmos
 Período endógeno
 Genes de expressão rítmica

12. Relação de fase entre os
ritmos

13. Relação de fase
entre os ritmos
Acrofase
TEMPERATURA e
ALERTA
Matutino = 4,0 h
Vespertino = 0,0 h
Natale & Cicogna, 1996

14. Relação de fase entre os ritmos
Vespertinos:
= 13h
Kerkhof & Van Dongen 1996 Matutinos: = 11h

15. Relação de fase
entre os ritmos
Baehr et al., 2000

16. Relação de fase entre os ritmos
Liu et al., 2001

17. Relação de fase
entre os ritmos
Dividindo o STC em dois:
• Ritmos mais plásticos: ciclo vigília/sono, volume urinário,
resposta a teste de desempenho
• Ritmos mais rígidos: temperatura central, sono REM, cortisol

18. Neurofisiologia
Melatonina
NÚCLEO PARAVENTRICULAR PINEAL
ÁREA PRÉ-ÓPTICA NSQ HIPOTÁLAMO
POSTERIOR
Tálamo
Prosencéfalo Basal
Temperatura
corporal Ciclo vigília/sono Atividade/Repouso
Moore & Danchenko, 2002

19. CRDF
OTI e CRDF
M x V ??

20. Período endógeno

21. CORRIDA DE OSCILADORES
tau M
V
tau Matutinos < tau Vespertinos
Duffy et al., 2001

22. VES MAT
IDOSOS
MAT VES
Tomin
VES
MAT
JOVENS
MAT
VES
Duffy & Czeisler, 2002

23. Genes de expressão rítmica

24. MECANISMO MOLECULAR TIM CRY
P
DOS OSCILADORES
TIM PER
tim TIM
P P
P
PER PER PER
PER CRY
CLOCK BMAL cry CRYs
CKI epsilon
per PERs
+ E-box

25. MECANISMO MOLECULAR
DOS OSCILADORES
tim TIM CRY
P P
TIM PER
PER
P
P
PER PER
PER CRY
CLOCK BMAL cry CRYs
CKI epsilon
per PERs
+ E-box

26. MECANISMO MOLECULAR
DOS OSCILADORES
P
TIM PER P
TIM CRY
P
P PER
PER
PER
PER CRY
-
CLOCK BMAL cry CRYs
CKI epsilon
per PERs
+ E-box

27. MECANISMO MOLECULAR
DOS OSCILADORES
P
TIM PER P
TIM CRY
P
P PER
PER
PER
PER CRY
-
CLOCK BMAL cry
CKI epsilon
per
E-box

28. Genes de expressão rítmica
per1 2548G e per1 2548A Katzenberg et al., 1999
Katzenberg et al., 1998
* clock 3111C e clock 3111T Robiliards, 2002
tim 2634G e tim 2634A Pedrazzoli et al., 1998
Mutação Síndrome da fase avançada do sono
per2
Toh, 2001
per3 Síndrome da fase atrasada do sono
Ascher, 2003

29. MECANISMO MOLECULAR
DOS OSCILADORES TIM CRY
P
tim
TIM TIM PER
P
P P
TIM CRY P
TIM PER
P P PER PER PER
PER CRY
PER PER
CRY
PER
-
clock bmal cry CRYs
CKI epsilon
per PERs
+ E-box

30. Perspectivas de estudos….
Relação de fase entre diferentes
ritmos
Capacidade de arrastamento
Período endógeno
Curva de
Resposta dependente de fase
Diferenças morfológicas nos genes de expressão rítmica

31. Projetos em
desenvolvimento:
PROSUL
“Relação de fase entre os ritmos
MODELO de temperatura periférica, atividade/
MATEMÁTICO repouso e o ciclo claro-escuro em
“Cronotipos Humanos: cronotipos extremos”
aplicação de modelo Duarte, L., Areas, R., Menna-Barreto
matemático”
Duarte, L., Lopes, J. R. MODELO
ANIMAL
HUMOR “Plasticidade do
CRONOTIPOS Sistema de
“Variação Circadiana de Temporização em
Humor: Comparação Roedores da Espécie
Entre Diferentes Trinomis yonenagae:
Cronotipos.” Comparação entre
Porto, R., Duarte, L., Indivíduos Matutinos
Menna-Barreto, L. DEPRESSÃO e Vespertinos”
“Associação da Depressão com Duarte, L., Spinelli, E.,
o Cronotipo do Indivíduo” Menna-Barreto, L.
Mesquita, E., Duarte,L., Menna-Barreto, L.

32. Matutino
Vespertino

33. Enquanto os vespertinos não
sincronizam…
Maior exposição aos
perigos associados à
Sonolência em horários vida noturna
“impróprios”
Letargia e ou
estados depressivos

34. OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
lduarte@icb.usp.br
“A máxima igualdade é aquela que permite
o exercício das diferenças”