Una investigación del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) busca dilucidar cómo el sistema circadiano es capaz de modular el metabolismo celular y el curso de diferentes enfermedades. El último artículo del equipo sobre este tema se publicó recientemente en la revista Cellular and Molecular Life Science del grupo Nature.
En particular, Mario E. Guido, investigador del CONICET y director del Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC, CONICET-UNC), estudia cómo funciona el reloj biológico en las células tumorales, como también en su tratamiento.
“Tener en cuenta el horario de administración de fármacos puede ser una gran herramienta para optimizar la eficiencia del tratamiento. En algunos trabajos del grupo, hemos comprobado que, tanto en células tumorales en cultivo como en tumores de ratones, el reloj interno es capaz de modular el crecimiento tumoral y su tratamiento, determinando diferencias en la sobrevida de dichos animales de acuerdo al horario de administración de la droga, como también la disminución de efectos adversos. Es decir que pueden responder diferencialmente a ciertas terapias con determinados medicamentos, según la hora del día en que se administren”, explica Guido.
Qué es el reloj biológico
Desde el CONICET explican que los ojos no solo permiten ver: captan la luz –o la falta de ella- y así se sincronizan las funciones de todo el organismo. Esto ocurre a través de un sistema de temporización interno presente en la mayoría de los seres vivos, incluido el ser humano: el sistema “circadiano” o “reloj biológico”. Dicho reloj controla y dirige casi todas las actividades y funciones fisiológicas y conductuales que oscilan a lo largo del día y generan los “ritmos circadianos”, períodos de aproximadamente 24 horas.
El reloj central que dirige estos ritmos, en los mamíferos está ubicado en el cerebro, específicamente en los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo. Ese reloj se encarga de coordinar los ritmos de alimentación, actividad, sueño, vigilia, producción de hormonas, temperatura corporal y hasta el sistema inmunológico. “La luz detectada por la retina envía información lumínica, del día y la noche, al núcleo supraquiasmático, y desde allí, diversas señales sincronizan los relojes periféricos, ubicados en distintos órganos, tejidos y células del organismo”, explicó Guido.
La cronobiología
La línea de estudio liderada por Guido se enmarca en el área de la “cronobiología”. Abre la promisoria puerta no solo de suministrar los medicamentos en el mejor horario, sino también de que se utilicen menores dosis de tratamiento y disminuir los efectos adversos por causa de terapias agresivas, como las quimioterapias.
“La retina envía la información visual al cerebro, que no solo procesa las imágenes, sino que también detecta la luz que pone en hora el reloj biológico todos los días y controla otras funciones no asociadas directamente a la visión, tales como el reflejo pupilar y la inhibición de la hormona nocturna melatonina”, detalló el científico.
Uno de los descubrimientos más recientes dentro de su campo de estudio fue el hallazgo de que no solamente el cerebro regula el reloj biológico, si no que la mayoría de las células del cuerpo de un organismo tienen pequeños relojes que se acoplan al reloj central a través de la coordinación del núcleo supraquiasmático. “Antes se pensaba que el reloj solo estaba en la retina, en la glándula pineal y en este núcleo”, aclara Guido. “Pero ahora se sabe que, en órganos periféricos, como el corazón, el hígado, los intestinos, los músculos y casi todas las células individuales está la capacidad de medir el tiempo”.
Esos relojes se sincronizan por exactamente 24 horas todos los días a través de señales externas, como la luz, pero también por otras producidas por los alimentos, la actividad física, la temperatura, entre otras. Una vez que se ponen en hora esos relojes, las células son capaces de medir el tiempo y organizar en base a eso su actividad.
