El cuerpo humano tiene muchos relojes biológicos que lo regulan en sus diferentes funciones. Liberan la melatonina durante el sueño, favorecen la secreción de enzimas digestivas durante la comida y nos mantienen despiertos en las horas más intensas del día. El cerebro tiene también un reloj más complejo que sincroniza los relojes secundarios presentes en los diferentes órganos.

Lo que ha descubierto esta nueva investigación es que un reloj circadiano existe también en los músculos de nuestro cuerpo y que cuando registra algún fallo, puede desencadenar la diabetes de tipo 2, el tipo más común de esta enfermedad. Los resultados se publican en PNAS.

Estos científicos, procedentes de las universidades de Ginebra, de Bath y de Surrey, ambas del Reino Unido, de la Universidad Claude Bernard de Lyon (Francia), de la Escuela Politécnica Federal y del Instituto Nestlé de Ciencias de la Salud, ambos de Lausana Suiza, han descubierto más concretamente que los diferentes tipos de grasas (lípidos) contenidos en nuestras células musculares registran diferentes variaciones a lo largo del día, según el tipo de lípido necesario.

Para confirmar que este mecanismo responde al de los otros relojes biológicos, los investigadores testaron la hipótesis con un grupo de voluntarios.

Lo primero que hicieron fue sincronizar los relojes biológicos de todos los participantes durante una semana, durante la cual siguieron un programa diario idéntico en períodos de luz, en ejercicios y en alimentación. Cada cuatro horas, los investigadores extraían una pequeña muestra del tejido muscular a nivel del muslo para analizar la composición de los lípidos.

Los resultados mostraron una clara correlación entre la composición en lípidos de las células y las horas del día, según explica Howard Riezman, codirector del estudio. Sin embargo, la composición de lípidos variaba significativamente de un individuo a otro, por lo que se hizo necesario obtener pruebas adicionales para corroborar nuestra hipótesis, añade.

En una segunda fase del experimento, los investigadores optaron por una experiencia en vitro. Aislaron en cultivo células musculares humanas y las sincronizaron artificialmente en ausencia de un reloj principal, utilizando para ello una molécula de señalización segregada normalmente por el cuerpo.

De esta forma pudieron observar una variación periódica de la composición lipídica de las células, idéntica a la constatada en los sujetos del experimento. Pero cuando alteraron deliberadamente el funcionamiento del reloj principal, inhibiendo los genes responsables, las variaciones periódicas en los lípidos no eran detectables.

La diabetes y el sueño, relacionados

Hemos demostrado claramente que esta variación de los tipos de lípidos en nuestros músculos está vinculada a nuestro ritmo circadiano, explica la autora principal de la investigación Ursula Loizides-Mangold.

Pero la cuestión esencial queda sin despejar: ¿cuál es el papel de este mecanismo? Riezman piensa que el reloj biológico de los músculos, por el hecho de su impacto sobre los lípidos, podría contribuir a regular la sensibilidad de las células a la insulina.

Los lípidos, como componente de la membrana celular, influencian el tránsito de moléculas dentro y fuera de las células musculares. Todo cambio en la composición puede ajustar la sensibilidad del músculo a la hormona, así como a su capacidad de absorber el azúcar contenido en la sangre. Una débil sensibilidad del músculo a la insulina lleva a una situación calificada de resistencia a la insulina, conocida por su papel en la diabetes de tipo 2.

Los estudios demuestran claramente que existe un vínculo entre los ritmos circadianos, la resistencia a la insulina y el desarrollo de la diabetes, según la codirectora del estudio, Charna Dibner.

Si conseguimos establecer un vínculo entre los mecanismos circadianos y la diabetes de tipo 2 a través del metabolismo de los lípidos, este descubrimiento podría tener importantes repercusiones terapéuticas, añade.

Y concluye: gracias a las nuevas herramientas disponibles para estudiar el reloj celular de los músculos humanos en vitro, tendremos la posibilidad de profundizar en esta hipótesis en el marco de un nuevo estudio.

Científicos europeos han descubierto que las células musculares contienen un reloj biológico que jugaría un papel importante en la regulación del metabolismo y en el desarrollo de la diabetes, informa el Fondo Nacional Suizo (FNS) en un comunicado.

Estas diferencias son tan acusadas que la investigación sobre nuevos antidepresivos tendrá que orientarse a los mecanismos propios de cada sexo, según explica el autor principal de esta investigación, Benoit Labonté, de la Facultad de Medicina del Centro de Investigaciones CERVO, en una revista de la Universidad de Laval.

Ya se sabía que la depresión severa se manifiesta de forma diferente en hombres y mujeres. En las mujeres se triplican los casos de depresión con relación a los hombres y sus síntomas se manifiestan de forma más dramática. Por otro lado, la eficacia de un mismo antidepresivo varía también según el género de los enfermos.

Para descubrir los mecanismos celulares subyacentes a estas diferencias, los investigadores utilizaron el banco de cerebros del Instituto Universitario de Salud Mental Douglas, de Montreal.

Los investigadores midieron la expresión de los genes en los cerebros de 13 hombres y 13 mujeres que sufrían depresión severa en el momento de morir. A continuación realizaron los mismos análisis a los cerebros de 22 personas que no padecían depresión alguna cuando murieron. Tuvieron la precaución de restringir sus análisis al ARN del cerebro, cuya integridad se conserva bien horas después de la muerte.

Finalmente, compararon ambos resultados y confirmaron que la depresión provoca cambios importantes en la transcripción de los genes del cerebro, tanto en los hombres como en las mujeres.

Asimismo, observaron que sólo del 5% al 10% de los genes estudiados estaban afectados de la misma manera en hombres y mujeres. La misma enfermedad altera mecanismos diferentes en el cerebro, según el paciente sea hombre o mujer. Llegaron a la misma conclusión analizando la expresión de los genes en el cerebro de ratones utilizados como modelos de la depresión severa.

Senderos metabólicos diferentes

A la vista de estos resultados, Benoit Labonté concluye que son muchos los caminos que llevan a la depresión.

Los senderos metabólicos afectados parecen diferentes según el sexo, pero estas perturbaciones conducen a síntomas comunes, añade.

La búsqueda de nuevos tratamientos deberá tener esto en cuenta, según los investigadores.

Será necesario acometer el desarrollo de antidepresivos que se focalicen en los mecanismos metabólicos propios de cada sexo, ya que de esta forma serán más eficaces y causarán menos efectos secundarios que los depresivos dirigidos a todas las expresiones de esta enfermedad.

La depresión severa presenta un aspecto diferente en los cerebros de hombres y mujeres y este dimorfismo podría tener bases genéticas, según un estudio publicado en Nature Genetics.