Los relojes circadianos desempeñan un papel clave en el crecimiento de las células grasas
La alteración de los relojes circadianos que mantienen al cuerpo y a sus células en el ciclo día-noche de 24 horas desempeña un papel fundamental en el aumento de peso, según un par de estudios realizados por investigadores de Weill Cornell Medicine.
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Un estudio, publicado el 27 de junio en Cell Reports, reveló que el estrés provocado por la administración crónica de hormonas del estrés glucocorticoides y la alteración del ciclo diario normal de liberación desencadena un mecanismo de protección temporal en ratones. Este mecanismo potencia el crecimiento de las células grasas y la producción de insulina, al tiempo que reduce el exceso de azúcar en sangre y los niveles de grasa en el torrente sanguíneo y el hígado. El segundo estudio, publicado el 8 de agosto en Proceedings of the National Academies of Sciences, muestra que los precursores de las células grasas se comprometen a convertirse en células grasas durante el periodo de descanso de los ratones. Los estudios sugieren que el estrés y otros factores que desajustan los "relojes" del cuerpo pueden contribuir al aumento de peso y sugieren nuevos enfoques de tratamiento para la obesidad.
"Muchas fuerzas actúan contra un metabolismo sano cuando estamos fuera del ritmo circadiano", explicó la autora principal de ambos estudios, la Dra. Mary Teruel, profesora asociada de bioquímica y miembro del Instituto Gale e Ira Drukier para la Salud Infantil de Weill Cornell Medicine. "Cuanto más comprendamos, más probable será que podamos hacer algo al respecto".
En el primer estudio, el Dr. Teruel y sus colegas imitaron los efectos perturbadores que condiciones como la enfermedad de Cushing o el estrés crónico tienen sobre las fluctuaciones diarias habituales de los glucocorticoides, una clase de hormonas vinculadas al estrés. Para ello, implantaron bolitas que liberaban glucocorticoides a un ritmo constante durante 21 días bajo la piel de los ratones y los compararon con ratones normales que tienen fluctuaciones diarias normales. La cantidad de grasa marrón y blanca de los ratones con los gránulos de glucocorticoides se duplicó en 21 días, y los niveles de insulina en sus cuerpos se dispararon aunque los ratones seguían comiendo la misma dieta saludable que los ratones normales.
"Si se estresa a los animales en el momento equivocado, tiene un efecto dramático", dijo el Dr. Teruel. "Los ratones no comen de forma diferente, pero un gran cambio en el metabolismo provoca un aumento de peso".
Sorprendentemente, estas alteraciones metabólicas parecían tener un "efecto protector" al mantener bajos los niveles de azúcar en sangre y evitar la acumulación de grasa en la sangre o el hígado. Cuando retiraron los gránulos, los cambios metabólicos se revirtieron rápidamente.
"Esto demuestra que los animales pueden soportar el estrés crónico durante un tiempo", dijo.
En el segundo estudio, la Dra. Teruel y sus colegas unieron una proteína fluorescente roja a una proteína que controla la expresión de importantes genes del reloj circadiano y una proteína fluorescente amarilla al receptor gamma activado por el proliferador de peroxisomas (PPARG), una proteína que regula la producción de células grasas. Utilizaron estos dos marcadores fluorescentes para controlar las fluctuaciones diarias de la expresión de PPARG y de los genes circadianos en los precursores de las células grasas de los ratones. Durante el periodo de descanso del día, descubrieron que una proteína circadiana denominada proteína de unión al potenciador CCAAT (CEBPA) provoca un rápido aumento de la producción de PPARG. Una vez que los niveles de PPARG alcanzan un determinado umbral, las células precursoras se comprometen a convertirse en células grasas, un proceso que tarda unos días en completarse.
"La decisión de convertirse en una célula grasa se produce rápidamente en 4 horas. Es como un interruptor", explica. "Sólo ocurre en un momento determinado del día".
La Dra. Teruel y sus colegas trabajan ahora para comprender por qué la alteración de los ritmos diarios de los glucocorticoides desencadena cambios metabólicos protectores temporales. También quieren saber si el estrés prolongado o una dieta rica en grasas hacen que estos cambios sean permanentes. Los resultados de estos estudios podrían ayudar a determinar durante cuánto tiempo es seguro tratar a las personas con medicamentos glucocorticoides para enfermedades como el asma.
La investigación también podría conducir al desarrollo de fármacos que ayuden a restablecer los ritmos circadianos en personas con obesidad como alternativa a tratamientos más invasivos como la cirugía bariátrica. Otra posibilidad podría ser el desarrollo de terapias dirigidas a la ventana de 4 horas en la que los precursores de las células grasas se comprometen a convertirse en células grasas para evitar la acumulación excesiva de grasa.
La Dra. Teruel y sus colegas también creen que será esencial aprender a sincronizar los relojes circadianos celulares y maestros del cuerpo.
"Cada célula de nuestro cuerpo tiene un reloj celular intrínseco, al igual que las células grasas, y tenemos un reloj maestro en nuestro cerebro, que controla la secreción de hormonas", dijo. "Estamos tratando de entender cómo funcionan juntos y cómo podemos coordinarlos".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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