Perturbação Circadiana Desencadeia Anovulação via Leucina e Via mTOR em Células Ovarianas

Distúrbios da ovulação, particularmente a síndrome dos ovários policísticos (SOP), são a principal causa de infertilidade feminina; no entanto, os mecanismos moleculares que conectam fatores do estilo de vida moderno — especialmente a disrupção circadiana causada pela luz artificial — à ovulação prejudicada permanecem pouco compreendidos. Este estudo investigou sistematicamente como a exposição contínua à luz se traduz em disfunção ovariana no nível metabólico e celular.

Utilizando ratas Sprague-Dawley expostas à luz contínua por 24 horas durante 8 semanas, os pesquisadores confirmaram fenótipos clássicos semelhantes à SOP: ciclos estrais perturbados, morfologia ovariana policística, hormônio antimülleriano (AMH) elevado e anovulação. A metabolômica não direcionada do soro identificou a leucina como o metabólito mais significativamente elevado nas ratas sob iluminação contínua. A metabolômica direcionada de aminoácidos em células da granulosa (GCs) isoladas corroborou esse achado. O sequenciamento de RNA das GCs revelou downregulation concomitante de vias relacionadas à autofagia, apontando para a cascata de sinalização mTOR-ULK1-LC3-II/I como uma ponte mecanística entre a leucina elevada e a maturação folicular prejudicada.

Para estabelecer causalidade, a equipe alimentou ratas em condições normais com uma dieta rica em leucina (2× o padrão) por 12 semanas, o que reproduziu anovulação e morfologia ovariana policística sem qualquer manipulação luminosa. De forma contrária, alimentar ratas sob luz contínua com uma dieta pobre em leucina (1/5 do padrão) atenuou esses fenótipos. Em um modelo de recuperação luminosa (8 semanas de luz contínua seguidas de 4 semanas de luz normal), a adição de restrição de leucina durante a recuperação acelerou ainda mais a normalização. Experimentos in vitro com GCs isoladas confirmaram que leucina suprafisiológica (3× a concentração fisiológica) ativou o mTOR (aumento de p-mTOR Ser2448), fosforilou e inibiu o ULK1, reduziu as razões LC3-II/I e aumentou o acúmulo de p62/SQSTM1 — todas marcas características da autofagia suprimida. Um indutor de autofagia reverteu esses efeitos mediados pela leucina, e marcadores de apoptose (Caspase-3, Caspase-6, p-PARP) estavam elevados sob leucina alta, sugerindo que a morte de GCs contribui para o bloqueio folicular.

Em uma coorte clínica de 45 mulheres submetidas à fertilização in vitro (FIV) — 29 com SOP e 16 controles por fator tubário —, os níveis séricos de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) — particularmente a leucina — estavam significativamente elevados nas pacientes com SOP e correlacionaram-se positivamente com os níveis de AMH, as razões LH/FSH e as contagens de folículos antrais, enquanto se correlacionavam negativamente com os níveis de FSH. A randomização mendeliana (MR) de duas amostras utilizando dados de GWAS (até 179.322 controles para SOP; 115.048 participantes para níveis de BCAA) forneceu suporte de inferência causal: níveis de leucina geneticamente preditos mais elevados foram associados a maior risco de SOP, e uma MR em duas etapas sugeriu que o trabalho em turno noturno eleva o risco de SOP em parte pelo aumento da leucina sérica, com a leucina mediando uma parcela estimada desse efeito.

Esses achados posicionam o eixo leucina-mTOR-autofagia nas células da granulosa como um mediador central da anovulação induzida pela disrupção circadiana. A reversibilidade do fenótipo com a restrição de leucina e a normalização da luz sugere que a modulação dietética da leucina pode ser uma intervenção factível — seja pelo estilo de vida ou farmacológica — para distúrbios da ovulação, justificando investigação clínica no manejo da SOP.