El estudio de los ritmos circadianos data de la década de 1970 y permitió saber que su desregulación puede causar estragos a nivel celular en el organismo humano. Estos ritmos siguen un ciclo de aproximadamente 24 horas y su sincronización es esencial para que las vías metabólicas se adapten al medio ambiente externo.
Los ritmos circadianos están, a su vez, sincronizados con el reloj central cerebral que se comunica con los relojes de los tejidos periféricos y, por lo tanto, influyen en las funciones orgánicas como el sueño o el metabolismo alimentario. Ahora, investigadores del ICREA del IRB de Barcelona, y del ICREA del Departamento de Medicina y ciencias de la Vida de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) descubrieron algo más sobre estos ritmos.
Los investigadores dirigidos por el Salvador Aznar Benitah y Pura Muñoz-Cánoves, descubrieron que la sincronización entre el ritmo central y los ritmos periféricos, como los relojes del músculo y la piel, sirve para prevenir el envejecimiento. No solo importa la edad biológica del individuo, sino cómo se sincronizan sus ritmos circadianos a lo largo de la vida.
Los resultados de este trabajo se publicaron en la revista Science y en la revista Cell Stem Cell. En ambas se analiza la importancia de esta coordinación para mantener una función óptima muscular y dérmica. Además, estas dos investigaciones también sugerirían que los relojes periféricos pueden mantener ciclos de 24 horas y gestionar el 15% de las funciones circadianas aún en ausencia del reloj central.
Qué dicen los investigadores
Los investigadores dijeron que es fascinante ver cómo la sincronización entre el cerebro y los relojes circadianos periféricos desempeña un papel fundamental en la salud de la piel y los músculos, pero los relojes periféricos por sí solos son autónomos a nivel de funciones básicas.
“Nuestro estudio revela que se necesita una interacción mínima entre el reloj central y el reloj de la piel para mantener una función óptima de tejidos como los músculos y la piel, y evitar así su deterioro y envejecimiento. El siguiente paso será identificar las moléculas implicadas para que se produzca esta interacción, con el objetivo de poder realizar tratamientos adecuados al respecto”, añadieron.
En el estudio publicado en Science, los investigadores se centraron en la comunicación entre el cerebro y el músculo, confirmando que mantiene la salud muscular diaria y previene su envejecimiento prematuro. Restaurar el ritmo circadiano, ajustando nuestra actividad a las horas naturales del día, reduce la pérdida de masa y fuerza muscular, mejorando las funciones motoras deterioradas en modelos experimentales de ratón.
Asimismo, los resultados de este trabajo habrían demostrado que el ayuno intermitente, consumiendo alimento solo en la fase activa del día, puede reemplazar parcialmente el reloj central y mejorar la autonomía del reloj muscular. Además, mitiga la pérdida muscular, el deterioro de las funciones metabólicas y motoras y la pérdida de fuerza en ratones de edad avanzada.
Otras conclusiones
Por su parte, el estudio publicado en Cell Stem Cell prueba que el reloj circadiano de la piel es fundamental para coordinar su fisiología diaria, ya que integra o modifica las señales cerebrales. En ausencia del reloj periférico, el reloj central mantiene el ritmo circadiano de la piel pero en el horario opuesto al habitual. Por ejemplo, la replicación del ADN, si estuviese regulada solo con el reloj central, se produciría durante el día, cuando la piel está expuesta a la luz ultravioleta del sol, lo que aumentaría el riesgo de acumular mutaciones.
Este último fenómeno descrito en el estudio pone de relieve la importancia del reloj periférico de la piel, que no solo recibe señales del reloj central, sino que las adapta según sus necesidades específicas. Por tanto, según los investigadores, mantener una buena coordinación de los ritmos circadianos sería esencial para un buen funcionamiento del organismo. Una descoordinación horaria continuada puede ser desastrosa, potenciando un envejecimiento prematuro.