Cómo controlan los relojes internos el metabolismo de las grasas
El estilo de vida moderno puede alterar el "ciclo de los lípidos"
En la mosca de la fruta Drosophila, los relojes circadianos también controlan el metabolismo de las grasas. Así lo demuestra un nuevo estudio de un equipo de investigadores de la Universidad de Wurzburgo. Los hallazgos también podrían ser relevantes para los humanos.
Se sabe mucho sobre cómo el estilo de vida humano moderno contribuye a desencadenar trastornos y enfermedades metabólicas. Las comidas irregulares, la ingesta de alimentos a última hora de la tarde o por la noche y la ausencia de periodos prolongados de abstinencia se consideran hoy factores importantes en el desarrollo del llamado "síndrome metabólico", un cuadro clínico caracterizado, entre otras cosas, por obesidad e hipertensión arterial, elevación del azúcar en sangre y alteraciones del metabolismo lipídico. Sin embargo, los mecanismos subyacentes siguen siendo poco conocidos.
Profundizar en el conocimiento del metabolismo alterado
Un nuevo estudio realizado por científicos del Biocentro de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) podría contribuir ahora a profundizar en el conocimiento de los procesos metabólicos alterados.
El estudio dirigido por el profesor Christian Wegener, del Departamento de Neurobiología y Genética de la JMU, y la Dra. Agnes Fekete, directora de la Unidad Central de Metabolómica del Departamento de Biología Farmacéutica, aparece ahora en la revista Journal of Lipid Research. En este trabajo, el equipo investigó hasta qué punto los relojes internos controlan el metabolismo de los lípidos en la mosca de la fruta Drosophila.
"Los lípidos, o grasas, son macronutrientes que sirven en el organismo, por ejemplo, como componentes básicos de las membranas biológicas, como sustancias señalizadoras y como almacenes de energía a largo plazo. Para llegar a sus células diana, los lípidos deben ser transportados por el torrente sanguíneo tras su ingestión desde el intestino o cuando se movilizan desde las reservas de grasa", explica Agnes Fekete, describiendo los antecedentes del estudio.
Sin embargo, este "ciclo de los lípidos" puede verse alterado por el estilo de vida moderno, ya que el trabajo por turnos, los horarios irregulares de las comidas y la disponibilidad permanente de alimentos no se corresponden con el ritmo dictado por el ciclo día-noche y, en consecuencia, con los relojes internos.
Un reloj interno sintoniza el transporte de lípidos con la siesta
Por ello, el equipo dirigido por Wegener y Fekete utilizó la mosca de la fruta como ejemplo para investigar las fluctuaciones regulares del metabolismo lipídico en este insecto. Comprobaron el papel de los relojes internos en este proceso y cómo influyen en él factores como la luz, la ingesta de alimentos y su composición. Se centraron especialmente en la llamada hemolinfa, análoga al torrente sanguíneo humano, y en las moléculas lipídicas que transporta.
Wegener resume el resultado central de la siguiente manera: "Nuestros datos indican que el reloj circadiano coordina las oscilaciones diarias de los lípidos transportados en la hemolinfa con los periodos de descanso de la mosca de la fruta, la llamada fase de siesta anabólica. Sin embargo, la forma y la fuerza de estas oscilaciones están fuertemente influidas por la luz", afirma el neurobiólogo.
En este estudio se utilizaron tanto moscas de la fruta normales y sanas como mutantes en los que el reloj interno estaba genéticamente desactivado. Las moscas se mantuvieron en diferentes condiciones lumínicas: a veces con un ritmo regular de luz y oscuridad, y otras en oscuridad constante. Además, se les suministraron diferentes "dietas": desde un medio con azúcar puro hasta el medio estándar, que contenía todos los nutrientes en cantidades abundantes.
Clara indicación de una oscilación controlada por relojes internos
A través de la hemolinfa, el equipo controló regularmente la concentración en la que la mosca transportaba determinados lípidos por su cuerpo. Surgieron patrones claros: En las moscas "sanas", por ejemplo, mantenidas en un ciclo luz-oscuridad sobre un medio de azúcar puro, la concentración de lípidos era elevada sobre todo al principio y al final de la fase de luz. En condiciones de oscuridad constante, sólo se encontró un aumento, siempre a mitad del día "subjetivo". Las moscas sin un reloj circadiano en funcionamiento carecían de tales cambios regulares.
Estos cambios también fueron menos pronunciados cuando las moscas fueron alimentadas con una dieta completa en lugar de sólo con azúcar. En este caso, los cambios rítmicos en los niveles de lípidos de la hemolinfa se atenuaron en gran medida. Los científicos consideran que el hecho de que las concentraciones de lípidos alcanzaran su punto máximo una vez en mitad de la fase de luz durante una alimentación limitada en el tiempo, independientemente de la hora de ingesta del alimento, es un "claro indicio de una oscilación controlada por relojes internos".
Punto de partida para una mejor comprensión en humanos
Por supuesto, estos procesos en Drosophila difieren en algunos aspectos de los que se dan en humanos u otros mamíferos. No obstante, el equipo dirigido por Wegener y Fekete está convencido de que su trabajo puede servir como punto de partida para diseccionar en detalle los mecanismos generales subyacentes utilizando las herramientas genéticas disponibles para Drosophila - y así, a largo plazo, proporcionar también un punto de partida para comprender procesos similares y sus cambios patológicos en humanos.
En un siguiente paso, los científicos quieren ahora investigar el papel del reloj circadiano en el intestino y en el cuerpo graso -análogo al hígado y al tejido adiposo en humanos- para la ritmicidad. Para ello, quieren desconectar genéticamente sólo estos llamados relojes periféricos o desincronizarlos con respecto a los demás relojes corporales. "Este sería un modelo animal que podría utilizarse para estudiar los efectos de la desincronización de los relojes corporales, por ejemplo, mediante la ingesta regular de alimentos durante la noche", afirma Christian Wegener.
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.
Publicación original
Kelechi M. Amatobi, Ayten Gizem Ozbek-Unal, Stefan Schäbler, Peter Deppisch, Charlotte Helfrich-Förster, Martin J. Mueller, Christian Wegener, Agnes Fekete; "The circadian clock is required for rhythmic lipid transport in Drosophila in interaction with diet and photic condition"; Journal of Lipid Research
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