Aterosclerosis: ¿Podría haber un mejor momento del día para la medicación?
Por primera vez, los científicos descubren que el ritmo circadiano influye en la biología de la aterosclerosis, que es una afección que podría provocar un ataque cardíaco y un derrame cerebral debido a la obstrucción de las arterias.
Esto significa que podría haber un mejor momento del día para que las personas que reciben tratamiento para la aterosclerosis tomen sus medicamentos, sugieren los investigadores de la Universidad Ludwig Maximilian (LMU) en Munich, Alemania.
"Nuestro estudio", señala el autor principal Oliver Söhnlein, profesor del Instituto de Prevención Cardiovascular de LMU, "muestra cómo los patrones circadianos se pueden utilizar para una intervención terapéutica cronometrada posiblemente con menores efectos secundarios y mayor eficacia".
Él y sus colegas informan sobre sus hallazgos en un artículo que ahora se publica en la revista. Metabolismo celular.
Aterosclerosis y ritmo circadiano
La aterosclerosis es una afección en la que se acumulan depósitos de grasa dentro de las arterias y gradualmente hacen que se vuelvan duras y estrechas. Estos depósitos se denominan placas y están formados por moléculas de grasa, colesterol, calcio y otras sustancias en la sangre.
Se acumulan lentamente durante muchos años, incluso décadas, restringiendo el flujo de sangre rica en oxígeno y nutrientes hasta el punto de causar enfermedades cardíacas, ataques cardíacos, derrames cerebrales y, a veces, la muerte.
Los ritmos circadianos son patrones de biología y comportamiento que siguen un ciclo de alrededor de 24 horas. Se pueden observar en casi todos los seres vivos, desde células y bacterias hasta plantas y animales. Los científicos incluso los han observado en células cultivadas en laboratorio.
El control y la sincronización de los ritmos circadianos están dictados por genes de reloj que instruyen a las células sobre cómo producir las proteínas que ejecutan sus relojes biológicos. Los muchos relojes biológicos del cuerpo se mantienen sincronizados mediante un reloj maestro en el cerebro.
Patrones circadianos y cronofarmacología
Existe una creciente evidencia de que los relojes biológicos están estrechamente relacionados con el sistema cardiovascular. Ejemplos bien conocidos de esto incluyen la frecuencia cardíaca y la presión arterial, que se sabe que varían según la hora del día.
También se han observado patrones circadianos en la biología del tejido de los vasos sanguíneos, la formación de plaquetas y la aparición de arritmias, ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares y otras enfermedades cardiovasculares. También hay evidencia de que la alteración del ritmo circadiano puede ser un factor de riesgo para este tipo de enfermedades.
Dado que el ritmo circadiano está tan íntimamente ligado a los procesos biológicos, sería razonable suponer que también influye en la eficacia de los fármacos.
Sin embargo, a pesar de décadas de investigación sobre los relojes biológicos, el ritmo circadiano "solo rara vez es considerado por los médicos, los desarrolladores de fármacos o los reguladores".
El nuevo estudio se refiere al campo de la cronofarmacología, en el que los científicos examinan cada vez más el efecto del ritmo circadiano en la respuesta biológica a los fármacos.
El patrón de reclutamiento de células inmunes es circadiano
El Prof. Söhnlein y su equipo en LMU investigan la biología de la aterosclerosis a nivel molecular. Explican que a medida que avanza la enfermedad, las células inmunitarias se congregan en los sitios donde se acumula la placa.
Estas células inmunes envían señales que atraen a más células para tratar de abordar el daño, pero finalmente, el mecanismo de reparación inmunológica se rompe y comienza la inflamación.
Sin embargo, los investigadores señalan que, si bien la inflamación puede tardar años en desarrollarse, el patrón de "reclutamiento" de las células inmunitarias detrás de la inflamación sigue un ritmo circadiano. Confirmaron esto al observar ratones con aterosclerosis.
Descubrieron que había momentos del día en los que la cantidad de glóbulos blancos que llegaban al lugar de la inflamación se triplicaba.
El equipo también notó que este pico de actividad de las células inmunes en los depósitos ateroscleróticos ocurrió 12 horas fuera de fase con el reclutamiento de glóbulos blancos en la "microcirculación" de los vasos sanguíneos pequeños.
“El reclutamiento de glóbulos blancos en la microcirculación es importante para infecciones agudas como, por ejemplo, una infección de pulmón o vejiga”, explica el profesor Söhnlein.
Implicaciones para el momento oportuno de la medicación
Este turno de 12 horas puede resultar muy útil desde el punto de vista del tratamiento. El fármaco debe administrarse de modo que detenga el reclutamiento de células inmunitarias en el sitio de la inflamación aterosclerótica, pero no en los sitios donde son necesarias para la microcirculación. ¿Darlo en el "momento adecuado" garantizaría esto?
El equipo demostró que esto podría funcionar probándolo en un modelo de las primeras etapas de la aterosclerosis.
Primero, los científicos identificaron la vía molecular que recluta los glóbulos blancos. Luego, demostraron que bloquearlo durante la "fase de actividad" de la migración de glóbulos blancos a sitios ateroscleróticos no afectó la migración de la microcirculación.
"En ciertos momentos del día, tres veces más leucocitos viajan al centro de la inflamación arterial que en otros momentos".
Prof. Oliver Söhnlein
