Tendencias21

Un reloj biológico controla nuestros músculos

Las células de los músculos tienen un reloj biológico propio que juega un papel importante en la regulación del metabolismo e incluso en el desarrollo de la diabetes, ha descubierto un estudio. Los diferentes tipos de grasas (lípidos) contenidos en las células musculares registran diferentes variaciones a lo largo del día, que se alteran sino interviene el reloj biológico muscular.

Un reloj biológico controla nuestros músculos

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.

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.

Referencia

Lipidomics reveals diurnal lipid oscillations in human skeletal muscle persisting in cellular myotubes cultured in vitro. PNAS (2017). DOI: 10.1073/pnas.1705821114

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos 18 marzo, 2024
    Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los […]
    Pablo Javier Piacente
  • La mayor erupción volcánica de la era geológica actual ocurrió en Japón hace 7.300 años 18 marzo, 2024
    Un estudio detallado de los depósitos volcánicos submarinos alrededor de la caldera Kikai, en Japón, descubrió que un evento que tuvo lugar en esa región de Asia hace 7.300 años fue, con claridad, la mayor erupción volcánica registrada en el planeta durante el Holoceno, la época geológica actual iniciada hace aproximadamente 11.500 años.
    Pablo Javier Piacente
  • Las enfermedades neurológicas ya son el primer problema de salud mundial 18 marzo, 2024
    El 43% de la población mundial padece enfermedades neurológicas: afectan a 3.400 millones de personas y cuestan la pérdida de 443 millones de años de vida saludable. España supera en un 18% la media mundial de afectados por patologías que van desde dolores de cabeza tensionales hasta accidentes cerebrovasculares.
    Redacción T21
  • La Inteligencia Artificial aprende lo que significa estar vivo 18 marzo, 2024
    La IA ha descubierto en seis semanas unas células que la ciencia había tardado 134 años en identificar. Puede que haya tropezado también con un tipo de célula totalmente desconocida. ¿Qué va a pasar con los biólogos humanos?
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Las ranas les guiñan el ojo a los machos elegidos para el apareamiento 17 marzo, 2024
    Un curioso estudio ha descubierto que las ranas les guiñan el ojo al macho para indicarle que le gusta. En respuesta al parpadeo, el macho lanza repetidamente un grito entrecortado y salta junto a ella para aparearse.
    N+1/T21
  • Los perros son nuestros terapeutas de cuatro patas 16 marzo, 2024
    Investigadores de Corea del Sur colocaron auriculares con electrodos a 30 adultos y luego midieron los cambios en sus ondas cerebrales mientras interactuaban con un caniche llamado Aro. Los resultados indicaron que pasear al perro hizo que los participantes se sintieran más relajados, cepillarle mejoró la concentración y jugar con la mascota produjo ambos efectos.
    Redacción T21
  • Revelado el “piercing” del Neolítico 15 marzo, 2024
    Los arqueólogos han descubierto una colección de artefactos decorativos con forma de tachuelas, que podrían utilizarse en las modernas perforaciones de labios. Identificados en las tumbas de un asentamiento neolítico en el sureste de Turquía, representan los primeros ejemplos convincentes de perforaciones corporales voluntarias, como las que se realizan en la actualidad para la práctica […]
    Pablo Javier Piacente
  • Es urgente limitar a la IA para evitar el apocalipsis de nuestra civilización 15 marzo, 2024
    Un nuevo informe elaborado por la firma Gladstone por pedido del Departamento de Estado de los Estados Unidos advierte que la rápida evolución de la Inteligencia Artificial (IA) podría representar un riesgo "catastrófico" para la seguridad nacional e incluso para toda la humanidad. El documento sugiere que el gobierno estadounidense debe actuar "rápidamente y con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La fibra óptica inteligente se despliega por el fondo del mar 15 marzo, 2024
    Una nueva fibra óptica asistida por IA se está desplegando en el fondo del mar no solo para la transmisión de datos, sino también para alertar en tiempo récord de tsunamis o terremotos y para monitorizar el calentamiento de los océanos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Una extraña formación rocosa en África esconde en sus entrañas la evidencia de los terremotos más antiguos de la Tierra 14 marzo, 2024
    Las grandes cantidades de ceniza volcánica encontradas en el cinturón de piedras verdes de Barberton, en África, pueden ser un registro antiguo de violencia volcánica similar a la que puede observarse actualmente en la Tierra, según un nuevo estudio. Además de demostrar que en los inicios de nuestro planeta los terremotos estuvieron más presentes de […]
    Pablo Javier Piacente