Investigadors de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), ubicat al Parc Científic de Barcelona, descobreixen una via de comunicació entre el rellotge biològic d’òrgans i teixits que és independent de la regulació a través del sistema nerviós central. Les alteracions del ritme circadià estan relacionades amb l’envelliment prematur. El treball es publica a la revista Science Advances.

El rellotge biològic/ ritme circadià és el mecanisme que regula que un determinat procés fisiològic es dugui a terme en un moment concret del dia o de la nit. Està coordinat pel cervell a nivell general, però hi ha una regulació específica de cada òrgan o teixit. Ajustar-se al temps geofísic/ horari és una manera d’optimitzar els processos, però com “sap” el fetge si és de dia o de nit?

Científics de l’IRB Barcelona liderats per l’investigador ICREA Dr. Salvador Aznar-Benitah han descobert com l’activitat del múscul esquelètic regula la funció de fetge i condiciona el metabolisme dels greixos. En concret, una molècula que secreta el múscul i que arriba al fetge a través del sèrum és la responsable de modular prop del 35% de les funcions metabòliques del fetge. La resta de les funcions basals del fetge i d’altres relacionades amb el metabolisme dels sucres són independents de l’activitat muscular i estan regulades pel ritme circadià basal, és a dir, pel cervell.

“És un descobriment molt bonic, perquè per primera vegada es demostra la necessària comunicació entre els rellotges circadians de teixits i òrgans al marge del cervell, i podem veure que aquesta comunicació entre múscul i fetge és la que es veu alterada amb l’envelliment”, explica el Dr. Aznar-Benitah.”Quan ens fem grans, les cèl·lules deixen d’obeir el rellotge biològic i comencen a realitzar les funcions de manera no-òptima, generant així errors que provoquen l’envelliment dels teixits”.

Aquest treball ha estat una col·laboració amb els laboratoris del Dr. Paolo Sassone-Corsi a la Universitat de Califòrnia Irvine (EUA), la Dra. Pura Muñoz-Cánovas a la Universitat Pompeu Fabra (Espanya) i el Dr. Kenneth A. Dyar al Helmholtz Zentrum München (Alemanya).

El fetge, director d’orquestra del metabolisme de sucres i greixos

El fetge és un òrgan la funció principal del qual és ajudar a l’organisme a digerir els aliments, principalment els greixos i els sucres. El cervell és el principal consumidor de sucre del nostre cos, mentre que el principal consumidor de greix és el múscul esquelètic, la qual cosa ens permet moure’ns, córrer i saltar i, també, bombar el cor.

El mecanisme que ha publicat l’equip de científics a la revista Science Advances revela que, al metabolisme dels greixos, el fetge no és autònom, i és el múscul el que llença el missatge que és el moment d’activar el metabolisme dels àcids grassos, i com ha de fer-se. “No esperàvem trobar aquesta connexió entre el fetge i el múscul, perquè no es coneixia amb anterioritat, però, pensant-ho bé, té tot el sentit del món que la gestió dels greixos estigui coordinada per un dels seus principals consumidors”, conclou el Dr. Aznar -Benitah. El metabolisme dels sucres és dependent de la coordinació basal que exerceix el cervell.

Ritme circadià i envelliment

El laboratori de Cèl·lules Mare i Càncer que dirigeix el Dr. Aznar-Benitah va publicar en els anys 2011 i 2017 tres estudis que explicaven com, amb l’edat, el ritme circadià s’altera i ja no se centra a compassar els processos amb el cicle dia/ nit per optimitzar resultats, sinó que es focalitza en processos de reparació de danys. Aquest canvi, “descuida” els processos fisiològics i provoca un envelliment accelerat dels teixits i els òrgans.

Els autors van demostrar, també, que el ritme circadià es conserva millor amb una dieta baixa en calories.

» Article de referència: Greco, C.M., et al. (2021) “Integration of feeding behavior by the liver circadian clock reveals network dependency of metabolic rhythms”. Science Advances. DOI: doi.org/10.1126/sciadv.abi7828