Experimentos con ratones revelan que los altibajos diarios en la expresión de genes en el hígado, la cámara de compensación metabólica del cuerpo, están controlados principalmente por la ingesta de comida y no por el reloj circadiano del cuerpo. El estudio lo publica en los Proceedings of the National Academy of Sciences un equipo del Instituto Salk de Estudios Biológicos (EE.UU.) liderado por Satchidananda Panda.
Estos resultados podrían explicar por qué los trabajadores a turnos son especialmente propensos a presentar disfunciones metabólicas como diabetes, altos niveles de colesterol u obesidad, el llamado síndrome metabólico. En efecto, si la ingesta de alimentos determina la actividad de un gran número de genes de forma completamente independiente del reloj circadiano, las horas de alimentación y ayuno tendrán un gran impacto en el metabolismo. No sería el trabajo a turnos por sí mismo el que produce los trastornos metabólicos sino los cambios de turno y los fines de semana, en los que se cambia el horario de comidas.
En los mamíferos, el sistema de regulación circadiano del tiempo está compuesto por un reloj central en el cerebro y “osciladores” en los tejidos más periféricos. El reloj central del cerebro se ajusta con la luz y determina las preferencias diurnas y nocturnas de un animal, incluyendo los ciclos sueño-vigilia y el comportamiento alimenticio. Los relojes de los órganos periféricos son mayormente insensibles a los cambios en el régimen de luz. Por el contrario, su fase y amplitud se ven afectados por muchos factores, incluyendo los momentos de ingesta de alimentos.
Estos relojes marcan la hora mediante el aumento y la disminución de la actividad de los genes según un programa de aproximadamente 24 horas (de aquí el nombre circa-dia-no, casi un día) que anticipa los cambios en el ambiente y adapta muchas de las funciones fisiológicas del cuerpo al momento apropiado del día.
A pesar de su importancia no estaba claro si los ritmos circadianos en la transcripción hepática estaban controlados exclusivamente por el reloj del hígado anticipándose a la llegada de nutrientes o si respondía a la ingesta real de comida.
Para investigar la influencia que la ingesta periódica de alimentos ejerce sobre el oscilador circadiano hepático, los autores pusieron ratones normales y modificados genéticamente sin funcionamiento del oscilador hepático, en programas estrictamente controlados de alimentación y ayuno mientras se monitorizaba la expresión génica en todo el genoma.
El equipo encontró que poner a los ratones en un programa estricto de 8 horas de alimentación/16 horas de ayuno restauraba la pauta de transcripción circadiana de la mayoría de los genes metabólicos en el hígado, incluso en los ratones sin un reloj circadiano. Por el contrario, durante ayunos prolongados, sólo un pequeño subconjunto de los genes continuaban transcribiéndose según una pauta circadiana, incluso si había un reloj circadiano operativo.
En el mundo real no comemos a la misma hora todos los días, por lo que tiene sentido que el incremento de la actividad de los genes metabólicos se produzca cuando más los necesitas. Por ejemplo, los genes que codifican las proteínas para descomponer los azúcares aumentan su actividad inmediatamente después de una comida, mientras que la actividad de los genes que codifican enzimas necesarias para descomponer las grasas es más alta cuando ayunamos. Por tanto un programa de alimentación diario claramente definido pone a las enzimas del metabolismo a trabajar a turnos y optimiza la quema de azúcares y grasas. Los autores creen que esta alternancia podría tener un objetivo primordial: separar procesos incompatibles, como las rutas metabólicas que producen productos oxidantes que pueden dañar al ADN y la propia replicación del ADN.
Referencia:
Vollmers, C., Gill, S., Di Tacchio, L., Pulivarthy, S., Le, H., & Panda, S. (2009). Time of feeding and the intrinsic circadian clock drive rhythms in hepatic gene expression Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.0909591106
La verdad es que no acabo de entender la gracia de este descubrimiento. Tal vez es que no lo he pillado bien, pero... lo que dice no es que el hígado trabaja de un modo especial cuando se hace la digestión? ¿No era eso evidente?
ResponderEliminarGracias por el comentario, Rocío.
ResponderEliminarIntentaré explicarlo mejor, para ello simplifico mucho.
El estómago funciona cuando le llega comida. En eso estamos de acuerdo. Llega lo que sea, el estómago segrega ácido y comienza a digerirlo. Sin embargo, lo que hace el estómago es romper químicamente los alimentos (el pan con mantequilla) en componentes digeribles (hidratos de carbono-azúcares, grasas y proteínas).
El hígado por su parte tiene una función metabólica importantísima: crea y destruye proteínas, glucosa, grasas (triglicéridos). El hecho de que su funcionamiento esté regulado por la ingesta de comida y no por los ciclos día/noche nos dice que los hábitos alterados de comida alteran su función metabólica, con efectos sobre la salud.
La idea de que el hígado funciona como el estómago es errónea. El hígado funciona permanentemente, lo que ocurre es que hace cosas distintas en función de lo que nosotros hagamos y no en función de los ciclos día/noche. Por ello la entrada enfatiza la idea de que lo más sano es que haya tiempo suficiente para que cada función metabólica del hígado pueda desarrollarse sin interferencias.
¿Mejor ahora?
Un cordial saludo.
Mas claro que el agua no puede ser, Muito Obligado, Cesar...
ResponderEliminarEntonces ¿se debe entender que las dietas 'modernas' por las que debes comer cada 3 horas son un error? Si no he entendido mal, no estaríamos dejando espacio para separar procesos metabólicos.
ResponderEliminarGracias por el comentario, Albert. Varias puntualizaciones:
ResponderEliminar1. Esto es sólo un estudio, que tendrá su importancia y ésta será determinada por comprobaciones posteriores.
2. Cualquier salto a cambios en la dieta con base científica deben estar precedidos por ensayos clínicos.
3. No obstante lo anterior, comer cada tres horas no es incompatible con lo que aquí discutimos. Por ejemplo, desayunas a las 8 y después vuelves a comer a las 11, 14, 17 y 20. No vuelves a comer hasta el día siguiente. Entre las 8 y 20 estás en modo "ingesta" y entre las 20 y las 8 en modo "ayuno". De hecho, el autor del estudio está en este régimen y dice que le va genial. Pero esto no tiene relevancia científica, es un sólo caso.
Un cordial saludo.