La interacción entre los relojes circadianos del hígado y el músculo esquelético controla el metabolismo de la glucosa. Así lo ha demostrado una investigación del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), la Universidad de California, Irvine (UCI) y el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona).
Los hallazgos han revelado que la función del reloj local en cada tejido no sería suficiente para controlar el metabolismo de la glucosa en todo el cuerpo. Así, también requiere señales de los ciclos de alimentación y ayuno para mantener adecuadamente los niveles de glucosa en el organismo. La comprensión de los componentes que subyacen al equilibrio de la glucosa presenta implicaciones para enfermedades metabólicas como la diabetes.
Pura Muñoz-Cánoves: "Las alteraciones circadianas pueden afectar al metabolismo de los hidratos de carbono e inducir anomalías similares a la diabetes"
Los relojes circadianos se encuentran en prácticamente todas las células del cuerpo y ajustan los procesos biológicos a un ciclo de 24 horas para sincronizar los cambios físicos, mentales y de comportamiento. El proceso cuenta también con el 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", explica Pura Muñoz-Cánoves, autora principal del estudio en el MELIS-UPF.
Ahora, el estudio demuestra que los relojes del hígado y el músculo pueden mantener el tiempo por sí solos en ausencia del reloj central del cerebro, aunque la fuerza de sus ritmos se reduce. Además, 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. De este modo, 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.
Jacob Smith: "Nuestro estudio revela que se necesita una red mínima de relojes para la tolerancia a la glucosa"
"Nuestro estudio revela que se necesita 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. Ahora, el siguiente paso es identificar los factores de señalización implicados en esta interacción", comenta Jacob Smith, investigador postdoctoral en el MELIS-UPF que ha codirigido el estudio con Kevin Koronowski.
Este hallazgo puede suponer nuevas vías de tratamiento de enfermedades como la diabetes, en la que esta red hígado-músculo puede ser objetivo del beneficio terapéutico, y otros trastornos relacionados con la edad, según explica Muñoz-Cánoves, que también es investigadora principal en Altos Labs en San Diego.
La investigación en colaboración comenzó en el laboratorio de Paolo Sassone-Corsi en la UCI y ha contado con el apoyo del trabajo de los laboratorios de Selma Masri, Cholsoon Jang y Pierre Baldi en la UCI.