Ritmo de melatonina observado ao longo de um estímulo de luz brilhante de três ciclos projetado para redefinir o marcapasso circadiano humano

A exposição à luz e à escuridão pode induzir rapidamente mudanças de fase do marcapasso circadiano humano. Uma curva de resposta de fase tipo 0 (PRC) à luz que foi relatada para humanos foi baseada em dados de fase circadiana coletados de rotinas constantes realizadas antes e depois de um estímulo de luz de três ciclos, mas os dados de redefinição observados ao longo de todo o protocolo de redefinição não foram relatado anteriormente. A secreção de melatonina pineal é governada pelo marcapasso hipotalâmico circadiano por meio de uma via neural bem definida e está menos sujeita aos efeitos de mascaramento do sono e da atividade do que a temperatura corporal. Os autores raciocinaram que a observação do ritmo da melatonina durante os testes de redefinição de luz de três ciclos poderia fornecer informações de redefinição de fase diária, permitindo uma visão dinâmica da resposta de redefinição do marcapasso circadiano à luz. Indivíduos (n = 12) vivendo em luz fraca (aproximadamente 10-15 lux) foram expostos a um estímulo não crítico de três ciclos de luz brilhante (aproximadamente 9500 lux por 5 h por dia) programados para avançar ou atrasar a fase do circuito humano marcapasso; sujeitos de controle (n = 11) foram programados para os mesmos protocolos, mas expostos a três ciclos de escuridão de 5 horas em vez de luz. Os indivíduos foram submetidos a avaliações de fase de rotina constantes iniciais e finais; amostras de melatonina de hora em hora e dados de temperatura corporal foram coletados ao longo do protocolo. Mudanças de fase médias diárias de 1 a 3 h foram observadas em 11 dos 12 indivíduos que receberam a luz brilhante, apoiando as previsões obtidas usando o modelo de amplitude de fase de Kronauer da resposta de reinicialização do marcapasso circadiano humano. O ritmo de melatonina no 12º sujeito foi progressivamente atenuado em amplitude ao longo do teste de reinicialização, tornando-se indetectável por> 32 horas, precedendo um reaparecimento abrupto do ritmo em uma fase alterada com uma amplitude recuperada. Os dados de indivíduos de controle que permaneceram em pouca luz e escuridão atrasaram em média -0,2 h por dia, consistente com o atraso diário esperado devido ao período intrínseco superior a 24 h do marcapasso circadiano humano. Os ritmos de temperatura e melatonina mudaram em quantidades equivalentes em ambos os indivíduos tratados com luz brilhante e controles (R = 0,968; p <0,0001; n = 23). A observação do ritmo da melatonina ao longo de um ensaio de redefinição de três ciclos forneceu uma visão dinâmica da resposta de redefinição de fase diária do marcapasso circadiano humano. Tomados em conjunto com a observação de forte redefinição do tipo 0 em humanos em resposta ao mesmo estímulo de três ciclos aplicado em uma fase crítica, esses dados confirmam a importância de considerar a fase e a amplitude ao descrever a redefinição do marcapasso circadiano humano pela luz.