La cooperación entre los relojes circadianos del músculo y el hígado son clave para controlar el metabolismo de la glucosa, según estudio de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) y del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona.
El hallazgo, que, según los investigadores, tiene claras implicaciones para la diabetes y otras enfermedades relacionadas con la edad, se publica hoy martes en la revista ‘Cell Reports’, y ha revelado que la función del reloj local en cada tejido no es suficiente para controlar el metabolismo de la glucosa en todo el cuerpo, sino que requiere señales de los ciclos de alimentación y ayuno para mantener adecuadamente los niveles de glucosa en el organismo.
La investigadora de la UPF Pura Muñoz-Cánoves, autora principal del estudio, ha recordado que los relojes circadianos están presentes en prácticamente todas las células del cuerpo y que ajustan los procesos biológicos a un ciclo de 24 horas para sincronizar cambios físicos, mentales y de comportamiento.
Este proceso cuenta con el apoyo del reloj central del cerebro, que sincroniza los relojes de los tejidos periféricos.
«El mantenimiento de los ritmos circadianos está relacionado con la salud general cuando es robusto, pero con la enfermedad cuando se altera. Así, las alteraciones circadianas pueden afectar al metabolismo de los hidratos de carbono e inducir anomalías similares a la diabetes», según Muñoz-Cánoves.
El estudio, en el que también ha colaborado la Universidad de California-Irvine (UCI), ha demostrado que los relojes del hígado y el músculo pueden mantener el tiempo por sí mismos en ausencia del reloj central del cerebro, aunque la fuerza de los ritmos se reduce.
También ha revelado que en estas condiciones se alteran los niveles de captación y procesamiento de glucosa.
«Sin embargo, la combinación de los relojes con ciclos de alimentación y ayuno mejora la función de cada uno de los relojes y restablece la regulación de la glucosa en el sistema combinado, lo que demuestra que un ritmo diario de alimentación-ayuno es clave para la sinergia de los relojes hepático y muscular y para el restablecimiento del control metabólico de la glucosa», ha resumido la investigadora.
El también investigador de la UPF Jacob Smith, que ha codirigido el estudio con Kevin Koronowski, ha concretado que su estudio «revela que es necesaria una red mínima de relojes para la tolerancia a la glucosa. El reloj central, que controla los ciclos diarios de alimentación, coopera con los relojes locales del hígado y el músculo, pero el siguiente paso es identificar los factores de señalización implicados en esta interacción».
«Creemos que este hallazgo puede ser prometedor para tratar enfermedades humanas como la diabetes, en las que esta red hígado-músculo puede ser objetivo del beneficio terapéutico, y para otros trastornos relacionados con la edad», ha añadido Muñoz-Cánoves, quien ahora también es investigadora principal en Altos Labs en San Diego (EEUU).
Los hallazgos se han logrado utilizando un modelo de ratón ‘sin reloj’, desarrollado en el laboratorio de Salvador Aznar Benitah en el IRB, en el que han restaurado sólo el reloj del hígado, el del músculo esquelético o un reloj combinado de ambos órganos.
«Este es un gran ejemplo de cómo estudiando la comunicación entre tejidos periféricos empieza a entenderse la compleja interacción de cómo tiene lugar la comunicación sistémica. Estamos encantados de ver cómo la coordinación diaria entre el hígado y el músculo es capaz de mantener la tolerancia sistémica en la glucosa, algo que no esperábamos», ha destacado el jefe del laboratorio de Células Madre y Cáncer de el IRB de Barcelona, Aznar Benitah.
