Un estudio relaciona la alteración del ritmo circadiano con la obesidad y la diabetes

Un nuevo estudio publicado en el Journal of Clinical Investigation revisó la evidencia de la alteración del ritmo circadiano, la salud metabólica y los genes del ciclo de salida locomotora (reloj) circadiano.

Las rutinas diarias de la vida están vinculadas al entorno, lo que conduce a la evolución de los ritmos circadianos. Señales como la temperatura, la luz solar, la comida y el sonido, llamadas "zeitgebers", adaptan los ritmos circadianos a las condiciones externas. Cada vez hay más evidencia que vincula las disrupciones circadianas o zeitgebers con consecuencias adversas para los seres humanos. Se carece de una revisión exhaustiva de la relación entre la salud metabólica y la expresión génica circadiana. Este estudio resumió y comparó la evidencia de modelos animales con datos epidemiológicos para comprender mejor la contribución de las disrupciones circadianas y la expresión génica del reloj a las patologías relacionadas con la salud metabólica.

Ritmos circadianos en modelos animales

Los impulsores genéticos de los ritmos circadianos en animales se descubrieron por primera vez en la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, que demostró que el gen del período (per) y la proteína (PER) eran importantes para el ritmo circadiano. Estudios posteriores confirmaron estos resultados e identificaron otros genes clave del reloj, como el ARNT-like 1 (BMAL1) cerebral y muscular, el criptocromo (CRY) y los ortólogos de PER (PER1-PER3).

Los ratones con genes del reloj mutados mostraron horarios de comida alterados y consumieron más calorías, lo que provocó síndrome metabólico y obesidad, así como una disminución del ritmo de actividad. Se han observado cambios metabólicos similares en otros modelos murinos con mutaciones en los componentes del reloj molecular.

Homeostasis de la glucosa y expresión génica

La homeostasis de la glucosa está regulada por mecanismos específicos de señalización génica controlados por ciertos GCC. El estudio demostró que, en ratones con expresión normal de BMAL1 en las células β pancreáticas, los dímeros BMAL1/CLOCK se unían a sitios reguladores, lo que provocaba la transcripción de dianas distintas a las células hepáticas. Los ratones con expresión alterada de BMAL1 desarrollaron intolerancia a la glucosa.

Estudios epidemiológicos y poblacionales

La evidencia preliminar de los análisis epidemiológicos de trabajadores del turno de noche sugiere que la salud metabólica se ve alterada por la alteración circadiana. El estudio de Nurses' Health observó que los participantes que trabajaban en el turno de noche presentaban una mayor ingesta calórica, una menor duración del sueño y una mayor probabilidad de obesidad.

Expresión del gen CCG y alteración circadiana

Un estudio con 18 enfermeras reveló que quienes trabajaban a turnos tenían menos genes rítmicos en sus células mononucleares de sangre periférica que quienes trabajaban a turnos diurnos. Otro estudio con 60 enfermeras halló una expresión diferencial de casi todos los GCC. En otro estudio, 22 participantes fueron sometidos a una desincronización forzada de jornadas de 28 horas, con un retraso de cuatro horas en el inicio del sueño cada noche.

Patología metabólica y genes CCG

Podría existir una relación bidireccional entre la expresión de CCG y la salud metabólica, ya que el deterioro de la salud metabólica puede alterar la expresión de CCG de forma específica para cada tejido. Un estudio con 28 mujeres obesas y 21 delgadas sin diabetes mostró una expresión alterada de varios CCG en personas obesas.

Conclusión

Cada vez hay más evidencia que vincula la actividad de los genes del reloj con resultados metabólicos patológicos. El impacto de los disruptores circadianos depende de la duración y la calidad de la exposición. Los largos períodos de trabajo a turnos pueden impedir que los órganos internos restablezcan sus ritmos normales. Se necesita más investigación para profundizar la evidencia y comprender mejor estas relaciones.