La alteración de los ritmos biológicos provoca el envejecimiento prematuro de la piel

Los científicos han estudiado el papel de los ritmos biológicos diarios (ritmos circadianos) en la capacidad regenerativa de las células madre cutáneas. La alteración de estos ritmos provoca un envejecimiento prematuro de los tejidos y un mayor riesgo de desarrollar tumores cutáneos, incluido el cáncer.

Científicos del Centro de Regulación Genómica han realizado un estudio que se publicará en la revista Nature. Describe el papel de los ritmos circadianos, o relojes biológicos internos, en la actividad humana a lo largo del día, así como su impacto en la función de las células madre cutáneas, responsables de la regeneración cutánea diaria.

Las células madre son responsables de la renovación constante de los elementos celulares de la piel, reemplazando aquellos que han agotado su capacidad funcional como resultado de la actividad vital. El correcto funcionamiento de las células madre es fundamental para mantener los tejidos en un estado normal durante todo el ciclo vital del cuerpo. Durante el día, la piel está expuesta a diversas sustancias nocivas, como la luz ultravioleta, y a patógenos como bacterias y virus. La función principal de la piel es proteger al cuerpo de estos posibles patógenos, actuando como una especie de barrera que separa nuestro cuerpo del mundo exterior.

Los científicos que participaron en el estudio descubrieron que la actividad de las células madre cutáneas está regulada por un reloj biológico interno, cuyo correcto funcionamiento es esencial para mantener el tejido sano. Este reloj regula la actividad de las células madre de tal manera que, por ejemplo, durante la máxima exposición a la luz, las células pueden protegerse de la radiación dañina, mientras que por la tarde y por la noche se dividen y restauran el tejido, reemplazando las células dañadas por células sanas. De este modo, el reloj biológico permite que las células madre se dividan en un momento en que la piel ya no está expuesta a posibles factores externos dañinos y no se vuelve tan vulnerable como resultado de la acumulación de mutaciones en el ADN, lo que podría provocar una pérdida de capacidad regenerativa o un mayor riesgo de desarrollo tumoral.

«El reloj biológico controla con precisión el comportamiento temporal de las células madre, de modo que el sistema se adapta a las necesidades de los tejidos según la hora del día. Si este control se altera, las células madre comienzan a acumular ADN dañado, lo que aumenta significativamente la probabilidad de envejecimiento celular y desarrollo de tumores cutáneos», afirma Salvador Aznar Benitah, coordinador del estudio.

Los genes BMAL1 y period1/2 son responsables de controlar este ritmo, regulando la actividad celular durante las fases de regeneración y reposo. Mediante la manipulación genética de ambos genes, los científicos han demostrado que la alteración de los ritmos biológicos en las células cutáneas provoca que las células madre dejen de saber qué función realizar, lo que resulta en un envejecimiento celular prematuro y la acumulación de ADN mutante.

Los ritmos circadianos organizan todas nuestras funciones biológicas según los ciclos naturales de luz y oscuridad. Los resultados del estudio demostraron que la regeneración de la piel, que previene el envejecimiento y el desarrollo del cáncer de piel, también está sujeta a estos ritmos. A medida que envejecemos, estos ritmos biológicos tienden a deteriorarse. Los científicos creen que estas alteraciones pueden, con el tiempo, provocar alteraciones en el potencial regenerativo de nuestros tejidos y el desarrollo de tumores.

En el futuro, los científicos quieren realizar estudios adicionales para comprender por qué el reloj biológico se altera con la edad y si es posible desarrollar métodos para restaurar los ritmos circadianos para ralentizar el proceso de degeneración de los tejidos y reducir el riesgo de desarrollo de tumores.