Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/173/14
México, D.F., 19 de mayo de 2014

• Un estudio reciente en roedores muestra que estar despierto, trabajar y cambiar las horas de comida hacia la noche es suficiente para provocar la alteración de los ritmos circadianos y modificar el funcionamiento hepático

La doctora Carolina Escobar Briones y su equipo han desarrollado un modelo de desvelo en ratas para estudiar el trabajo nocturno. En la imagen los roedores se mueven y se alimentan dentro de un cilindro con ciclos de actividad invertidos.
Foto: Alejandra Monsiváis Molina/AMC.
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Realizar actividad y comer durante el periodo natural de reposo podría contribuir a desarrollar síndrome metabólico y obesidad debido a que se altera el funcionamiento de los genes reloj y metabólicos en el hígado, de acuerdo con un estudio realizado por investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASL).

“Quisimos trabajar en este tema porque se ha visto que las personas que trabajan de noche tienen varios problemas de salud”, comentó Carolina Escobar Briones, encargada del Laboratorio de ritmos biológicos y metabolismo de la UNAM y una de las autoras de dicho estudio.

De hecho, continuó la investigadora, se ha visto que el trabajo nocturno está asociado con un mayor riesgo de padecer trastornos del sueño y digestivos, obesidad y enfermedades del corazón. Es muy probable que esto se deba a que las personas que trabajan de noche tienen que estar activas cuando su cuerpo más bien se prepara para descansar y repararse, lo cual, añade, representaría un conflicto entre la actividad del individuo y las funciones que naturalmente ocurren en su cuerpo durante ese momento de la noche.

Reloj que marca las horas

Debido a que los seres humanos somos animales diurnos, pues estamos activos en el día y dormimos por la noche, gran parte de las funciones orgánicas siguen un ritmo circadiano, es decir, se repiten cada 24 horas.

“Los ritmos circadianos son cambios que sufre el cuerpo para adaptarse a las necesidades del día y la noche. Hay cambios, por ejemplo, en la función de las hormonas, de la piel, en cómo respiramos. El hecho de que nuestros órganos cambien de manera conjunta hacia una fase de actividad y luego hacia una de reposo, nos permite tener un funcionamiento adecuado”, explicó la también integrante de la Academia Mexicana de Ciencias.

Nuestro sistema circadiano, al igual que en todos los mamíferos, está compuesto por múltiples estructuras en el cerebro y los órganos periféricos que tienen mecanismos para medir el paso del tiempo y ajustarse a los ritmos ambientales, como el de la luz del día.

Este sistema multi-oscilatorio tiene vías para llevar la señal de temporalidad de los estímulos externos a nuestro reloj “maestro” interno encargado de regular los ritmos circadianos: el núcleo supraquiasmático (NSQ), una estructura cerebral que se encuentra en el hipotálamo. Este a su vez, transmite ritmo a otras partes del cuerpo mediante la secreción cíclica de hormonas y la actividad del sistema nervioso autónomo.

Escobar Briones y sus colegas llevan tiempo estudiando los efectos sobre la salud del trabajo nocturno, pero recientemente comenzaron a explorar qué pasa a un nivel molecular, en particular, con la actividad de los genes reloj en el hígado, los cuales tienen ciclos de 24 horas. Las proteínas asociadas a estos genes interactúan con otros genes de la célula encargados, por ejemplo, de regular su reproducción, muerte y metabolismo, en otras palabras, la manera en que realizan sus procesos de transformación de energía.

La entrada luminosa es la principal señal de tiempo que entra al NSQ, pero el horario de las comidas (ingesta/ayuno) y el ejercicio programado (actividad/reposo) son estímulos que pueden reajustar las manecillas del reloj interno.

Contra las manecillas del reloj

Para estudiar los efectos del estilo de vida moderno, en el cual muchas personas trabajan o se alimentan durante la noche, los investigadores formaron cinco grupos diferentes de ratas macho a las que les midieron principalmente la acumulación de grasa abdominal, su tolerancia a la glucosa ( la capacidad de su cuerpo para degradar el azúcar, parámetro que sirve para diagnosticar diabetes) y la actividad de los genes reloj y metabólicos del hígado, un órgano central en el procesamiento de la energía del cuerpo.

En dos grupos las ratas se colocaron diariamente y por ocho horas continuas, en cilindros que giraban lentamente. Uno lo hacía durante su periodo natural de descanso y otro durante el activo. En ambos, los roedores tenían comida disponible todo el tiempo. La doctora Carolina escobar Briones ha desarrollado.

Hubo otros dos grupos en los que las ratas no trabajaron, sino que solo les restringieron los horarios de comida, uno se alimentaba durante su horario natural de descanso y el otro durante su horario natural de actividad.

Un grupo aparte fue el control, al que no se le hizo ningún tipo de modificación. Todos los experimentos duraron cinco semanas.

Un primer hallazgo fue que las ratas que comían en su fase de descanso tenían más peso, acumularon más grasa abdominal y su cuerpo no era tan eficiente para degradar la glucosa respecto al grupo control y a las ratas que comieron durante su fase activa.

También estudiaron los cambios en los patrones de alimentación. Independientemente de la fase en que se colocaran en los cilindros, aseguró Escobar Briones, se observó que las ratas comenzaban a comer espontáneamente mientras estaban en la rueda, lo cual es algo parecido a lo que pasa con los trabajadores nocturnos o la gente que se desvela. “El desvelo promueve la sobre-ingestión de alimentos”.

Asimismo, encontraron que en las ratas con actividad y alimentación durante la fase de reposo se invirtió el ciclo de ciertos genes reloj en el hígado y se perdió el ritmo de otros; mientras que las ratas que solo comían a deshoras se invirtieron todos sus patrones.

Actualmente los científicos están explorando si estas alteraciones son exclusivas en el hígado o si también se presentan en otros órganos, como el corazón, páncreas y glándula suprarrenal.

Un hallazgo muy importante de este estudio es que solo cuando la actividad en la fase de descanso se combina con alimentación conduce a alteraciones en el metabolismo.

“En conclusión, lo que estamos reportando es que ya sea estar despierto y trabajando o simplemente cambiar las horas de comida hacia la noche es suficiente para provocar una alteración de tipo circadiano pues desincroniza el ritmo de los genes reloj y los genes metabólicos, en este caso, del hígado”, concluyó.

Alejandra Monsiváis Molina