Cómo nuestros relojes corporales pueden mejorar o arruinar nuestra salud
A medida que nuestros estilos de vida se vuelven cada vez más exigentes, construimos nuestras vidas en torno a días y noches divididos artificialmente que se adaptan a la necesidad de trabajar en turnos nocturnos, permanecer despiertos toda la noche o viajar entre continentes. Pero esto afecta nuestros relojes corporales naturales, con consecuencias no deseadas.
Si manipulamos nuestros ritmos circadianos, establecidos por los relojes corporales que regulan todos los procesos automatizados que tienen lugar dentro del cuerpo, manipulamos nuestra salud.
Nuestros relojes corporales controlan el metabolismo, contribuyendo al correcto funcionamiento de todos los órganos de nuestro cuerpo.
Sin embargo, si pasamos por alto nuestros ciclos naturales de día a noche, trabajando durante la noche, viajando largas distancias o pasando demasiado tiempo mirando pantallas brillantes en la oscuridad, nuestros relojes biológicos se desorientan y dejan de funcionar correctamente.
Una nueva investigación de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles, el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, CA y la Universidad de Nagoya en Japón identifica un mecanismo clave que vincula la desregulación de los ritmos circadianos con una mayor exposición a enfermedades crónicas.
"Los estudios epidemiológicos revelan constantemente más y más conexiones entre los estilos de vida modernos y nuestro reloj biológico interno, y cuando ambos chocan, pueden conducir al desarrollo de enfermedades como la obesidad y el cáncer de mama", señala el autor del estudio Steve Kay, profesor titular de neurología. , Ingeniería Biomédica y Ciencias Biológicas en la Universidad del Sur de California.
Sin embargo, agrega, “este estudio va más allá de la epidemiología para explorar los mecanismos de la alteración circadiana como factor de riesgo para ciertas enfermedades”.
El nuevo estudio, que aparece en PNAS, ha identificado una proteína que desempeña un papel doble en el contexto del ritmo circadiano y que explica cómo la alteración de los relojes corporales puede provocar enfermedades.
Alterando un delicado equilibrio
Kay y sus colegas se centraron en HNF4A, una proteína que se encuentra en los núcleos de las células, y que investigaciones anteriores sugirieron que está involucrada en el desarrollo temprano del hígado, los riñones y el intestino grueso.
Cuando los investigadores analizaron células de hígado y colon extraídas de tejido humano y de ratón, encontraron que el HNF4A interactúa con los relojes circadianos de estas células de formas complejas. Más específicamente, HNF4A puede bloquear otras dos proteínas, CLOCK y BMAL1, que ayudan a regular los ritmos circadianos en los mamíferos.
“Dentro de la celda, los engranajes del reloj son universales, pero las manecillas del reloj son específicas de cada órgano, por lo que la forma en que el reloj hace su trabajo en cada celda es diferente”, explica Kay.
Resulta que HNF4A responde a señales químicas dentro de la célula y actúa sobre otras proteínas de acuerdo. Esto significa que cuando la actividad de esta proteína se vuelve loca, los procesos metabólicos normales también se interrumpen, dejando los órganos más expuestos a enfermedades.
“Entonces, en el hígado, observamos proteínas específicas de tejido y descubrimos que HNF4A está vinculado al reloj circadiano, está regulado por el reloj y cicla con el reloj y, a su vez, regula el reloj. Ese es el nuevo hallazgo aquí, y es un gran salto hacia adelante ".
Steve Kay
Como también explica el primer autor del estudio, Meng Qu, "Mutaciones en [el] HNF4A Se sabe que los genes contribuyen a una forma hereditaria rara de diabetes llamada MODY1, y la desregulación de su expresión se ha relacionado estrechamente con el cáncer de hígado, ambos con mecanismos que no comprendemos completamente ".
“Nuestro descubrimiento sugiere que la interrupción del reloj podría ser un mecanismo potencial y proporciona un puente entre la regulación circadiana y el desarrollo de enfermedades”, agrega.
Los estilos de vida modernos a menudo exigen que vivamos con ritmos irregulares, y los investigadores advierten que esto puede contribuir a la interrupción de mecanismos sensibles, incluidos aquellos en los que están involucradas proteínas, como HNF4A.
“Los seres humanos no evolucionan para los turnos nocturnos, las luces nocturnas y los viajes intercontinentales. Los desafíos de la vida moderna a nuestro sistema circadiano presentan una amenaza a largo plazo para nuestra salud ”, dice Kay.
Descubrimientos como el destacado en el estudio actual pueden ofrecernos una imagen más detallada de cómo los relojes biológicos alterados pueden afectar los resultados de salud.
"Ahora podemos ver cómo HNF4A es un nuevo capítulo en un libro que en su mayoría tenía páginas en blanco, por lo que hay una historia que comienza allí cuando llenamos un gran espacio en blanco", anima Kay.
