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- Los relojes circadianos del músculo y el hígado son el factor clave en la aparición de la diabetes y otras enfermedades relacionadas con la edad
Un estudio de la Universidad Pompeu Fabra y del Instituto de Investigación Biomédica, ambos de Barcelona, España, demostró que la cooperación entre los relojes circadianos del músculo y el hígado son la clave para que se logre controlar el metabolismo de la glucosa en el organismo.
De acuerdo con los investigadores, este descubrimiento muestra las implicaciones de la función del reloj local en cada tejido para la diabetes y otras enfermedades relacionadas con la edad.
El análisis reveló que para controlar el metabolismo de la glucosa en todo el cuerpo, este requiere señales de los ciclos de alimentación y ayuno para mantener adecuadamente los niveles de glucosa en la sangre.
Pura Muñoz-Cánoves, autora principal del estudio publicado el 27 de junio en la revista Cell Reports, acotó que los relojes circadianos están presentes en prácticamente todas las células del cuerpo y son los encargados de ajustar los procesos biológicos a un ciclo de 24 horas, lo que les permite sincronizar cambios físicos, mentales y de comportamiento.
¿Qué pasa si ocurre un desajuste?
Cuando los relojes circadianos se desajustan, ya sea por cambios en la rutina o por factores externos como la alimentación o el ejercicio físico, se produce una alteración en la captación y utilización de glucosa por parte del músculo.
Esto puede provocar una acumulación excesiva de glucosa en sangre, lo que genera problemas metabólicos como la resistencia a la insulina o la diabetes.
Mantener una buena salud metabólica requiere una adecuada coordinación entre los relojes circadianos del músculo y del hígado. Para ello, se deben seguir hábitos saludables de alimentación y ejercicio físico, y tratar de mantener un ritmo circadiano regular y consistente en nuestro día a día. Es decir, respetar los horarios de sueño, vigilia, ayuno y comidas.
¿Qué son los relojes circadianos del músculo?
Son un conjunto de genes que se expresan en las células musculares y que están regulados por el ritmo circadiano (24 horas del día). Estos genes controlan la producción de proteínas y enzimas que intervienen en diferentes procesos metabólicos, como la captación y utilización de glucosa por parte del músculo. De esta manera, los relojes circadianos del músculo permiten que el organismo se adapte a los cambios diarios en la disponibilidad de nutrientes y energía.
¿Cómo fue el estudio?
El estudio, en el que también colaboró la Universidad de California-Irvine, en Estados Unidos, analizó las funciones de los relojes del hígado y el músculo. Para ello usaron un ratón de laboratorio, al que le quitaron la función del reloj central que controla el cerebro.
Luego, restauraron solo el reloj del hígado, el del músculo esquelético y posteriormente un reloj combinado de ambos órganos.
Con esto se demostró que pueden mantener el tiempo por sí mismos en ausencia del control del cerebro, aunque la fuerza de los ritmos en los órganos se reduce.
El reloj central del cerebro sincroniza los relojes de los tejidos periféricos pero ahora se sabe que tanto el músculo como el hígado son capaces de hacerlo por sí mismos para controlar la glucosa en el organismo.
“El mantenimiento de los ritmos circadianos está relacionado con la salud general cuando es robusto, pero con la enfermedad cuando se altera. Así, las alteraciones circadianas pueden afectar al metabolismo de los hidratos de carbono e inducir anomalías similares a la diabetes”, indicó Muñoz-Cánoves.
¿Cómo es la relación entre los relojes circadianos del músculo y el hígado?
Esta unión es fundamental para el control del metabolismo. El hígado es el principal órgano encargado de regular los niveles de azúcar en la sangre, para ello utiliza una serie de procesos metabólicos que están coordinados con los relojes circadianos del músculo. En condiciones normales, durante el periodo de ayuno nocturno, el hígado produce glucosa a partir de sus reservas de glucógeno y así mantener los niveles adecuados en el organismo.
El estudio también reveló que cuando los relojes circadianos fallan, se alteran los niveles de captación y procesamiento de glucosa.
“La combinación de los relojes con ciclos de alimentación y ayuno mejora la función de cada uno de los relojes y restablece la regulación de la glucosa en el sistema combinado, lo que demuestra que un ritmo diario de alimentación-ayuno es clave para la sinergia de los relojes hepático y muscular y para el restablecimiento del control metabólico”, indicó el estudio.
Jacob Smith, coautor del estudio, aseguró que la investigación revela que es necesaria una red mínima de relojes para la tolerancia a la glucosa. El reloj central, que controla los ciclos diarios de alimentación, coopera con los relojes locales del hígado y el músculo, pero el siguiente paso es identificar los factores de señalización implicados en esta interacción.
“Creemos que este hallazgo puede ser prometedor para tratar enfermedades humanas como la diabetes, en las que esta red hígado-músculo puede ser objetivo del beneficio terapéutico, y para otros trastornos relacionados con la edad”, agregó la investigadora Muñoz-Cánoves.
El hallazgo de la coordinación diaria entre el hígado y el músculo, capaz de mantener la tolerancia sistémica en la glucosa, abre las puertas al desarrollo de tratamientos eficaces para controlar enfermedades relacionadas.
