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A los gatos hay que darles de comer de noche y adios esteatosis!
Cada vez que se acerca el mediodía, llega un momento en el que el hambre nos incomoda, aunque hayamos merendado hace poco tiempo. En cambio, las personalidades robustas son capaces de soportar largas noches de fiesta sin precisar de un refrigerio a medianoche. ¿Por qué la mayor parte de los infartos al miocardio y de las trombosis se producen temprano por la mañana? ¿Y por qué los trabajadores por turnos suelen padecer de problemas digestivos? Estos últimos sufren con mayor facilidad de sobrepeso y su riesgo de diabetes es superior.
Modificaciones del ADN según el ritmo día/noche
Nuestro reloj interno se regula mayormente mediante la luz diurna y está impulsado por el correspondiente mecanismo neuronal del núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo. Numerosos estudios y observaciones asimismo han demostrado que la actividad de los órganos internos del cuerpo humano se rige por un ritmo de 24 horas, incluso aunque no se encuentren vinculados mediante conexiones nerviosas a sensores fotosensibles.

Hace unas semanas, en un artículo aparecido en la revista Science, se describían los mecanismos que regulan las fases de actividad periódica diurna y nocturna del hígado. De acuerdo a los hallazgos de Mitchell Lazar y sus colaboradores, del Instituto para la Diabetes, la Obesidad y el Metabolismo de Filadelfia, Estados Unidos, ciertas modificaciones del ADN son las responsables la función rítmica. El equipo comprobó que, en los ratones que presentan actividad nocturna, una enzima (la histona deacetilasa) junto a un cofactor activan miles de genes cuando se hace de noche, influyendo sobre el metabolismo de los azúcares y las grasas. Este descubrimiento proporciona también una mejor comprensión de la forma en que la central de control de los ritmos circadianos en el NSQ se encuentra vinculada con los osciladores periféricos.
Varios miles de genes bailando al compás
La histona deacetilasa 3 (HDAC3) desempeña un papel crucial en la activación de los genes, pues distancia los grupos acetilo de su objetivo, promoviendo así la unión entre la histona y el ADN. Los científicos descubrieron que, durante el día, la enzima se encuentra ligada a unas 14.000 ubicaciones del genoma del hígado de los ratones, mientras que por la noche sólo a unas 100. Una diferencia tan significativa que asombró incluso a los investigadores: “Me sorprendió la amplitud del efecto”, comenta Lazar, el jefe del grupo de investigación, en una entrevista de radio. “Contaba con que se tratara de cientos de genes, pero no de miles.” Este ciclo periódico de 24 horas continúa en funcionamiento aunque se mantenga a los animales en condiciones de oscuridad continua, lo que constituye una prueba de que el reloj interno regula la actividad de incontables genes.

Si se cambia el ritmo, de modo análogo al jet lag (o descompensación horaria) de los humanos, y se induce la ingesta de alimentos durante las horas diurnas, la actividad de la HDAC3 se revierte. Sin embargo, la concentración de la enzima en las células hepáticas permanece más o menos inalterada en el transcurso de las 24 horas. Con el fin de unirse a la histona, este bloqueador indirecto de ADN necesita un co-represor (rev-erb α) que aparezca en el ritmo diario y luego vuelva a desaparecer. No obstante, la cantidad disponible de este cofactor en el hígado no sólo depende de la actividad nocturna de los ratones, sino también del metabolismo de la glucosa y del almacenamiento de energía en el hígado en forma de grasa. Los mecanismos de regulación se encargan de que el rev-erb α vuelva a aparecer a tiempo, deteniendo la síntesis lipídica.
Defectos en la regulación producen hígado graso
Cuando la HDAC3 y su cofactor no se presentan de acuerdo con el plan, las enzimas de almacenamiento de energía permanecen activas y se produce la esteatosis hepática. En el experimento, los investigadores inactivaron la HDAC3 en el hígado durante algunos días. El nivel de triglicéridos se incrementó casi diez veces. En cambio, la concentración de transaminasas en suero apenas se elevó. Asimismo, se registraron efectos similares (aunque no tan pronunciados) cuando los científicos eliminaron de las células la presencia del cofactor.

Pero nuestro ritmo interno no sólo determina el sueño, el humor y la actividad hepática, si no también numerosos órganos e incontables procesos metabólicos. El índice de azúcar en sangre depende también de la producción de insulina en el páncreas, que crece y decrece igualmente según el ritmo circadiano. Si se inhibe al receptor Bmal1 (otro factor importante del mecanismo de relojería), se producen lesiones de mucha mayor gravedad en la pared arterial después de una herida. En los pacientes afectados por síndrome metabólico desaparece la caída nocturna de la presión sanguínea (“Nondippers”).

Todavía se desconoce la mayor parte de las conexiones existentes entre la central de control del NSQ y la periferia. Con todo, los trabajos de Filadelfia por lo menos exponen cómo trabaja nuestro reloj interno sobre los órganos a nivel molecular.