La sincronización entre el reloj circadiano central y los relojes circadianos de los tejidos preserva el funcionamiento de estos y previene el envejecimiento
Dos artículos científicos complementarios, publicados simultáneamente en las revistas Science y Cell Stem Cell por un equipo del IRB Barcelona, con sede en el Parque Científico de Barcelona, y la Universidad Pompeu Fabra (UPF), revelan que los relojes circadianos centrales y periféricos se coordinan para regular la actividad diaria de la piel y los músculos. Esta sincronización es esencial para el funcionamiento adecuado de estos tejidos, así como para prevenir procesos degenerativos propios del envejecimiento, lo que sugiere nuevas estrategias para combatir el deterioro asociado a la edad a través de la modulación del ritmo circadiano.
Descubiertos en los años setenta, los relojes circadianos son fundamentales para la regulación del tiempo biológico en la mayoría de las células del cuerpo humano. Estos mecanismos internos ajustan los procesos biológicos a un ciclo de 24 horas, permitiendo la sincronización de las funciones celulares con las variaciones diarias del entorno.
Los ritmos circadianos, que están coordinados por un reloj central en el cerebro que se comunica con los relojes de los distintos tejidos periféricos, influyen en muchísimas funciones, desde nuestros patrones de sueño hasta nuestra capacidad para metabolizar los alimentos.
Un equipo liderado por el Dr. Salvador Aznar Benitah, investigador ICREA del IRB Barcelona, y la Dra. Pura Muñoz-Cánoves, investigadora ICREA en el Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), ha descubierto cómo la sincronización entre el reloj circadiano cerebral y los relojes periféricos en el músculo y la piel, garantiza el desarrollo del 50% de las funciones circadianas de los tejidos, incluyendo procesos vitales como el ciclo celular, la reparación del ADN, la actividad de las mitocondrias, y el metabolismo.
Los resultados del estudio han sido publicados en dos artículos en revistas de alto impacto: la investigación sobre la sincronización entre el reloj central y el reloj periférico del músculo se ha publicado en Science, mientras que el estudio de la coordinación entre el reloj central y el reloj periférico de la piel se ha publicado en Cell Stem Cell. Ambos trabajos revelan mecanismos comunes que subrayan la importancia de esta coordinación para mantener la funcionalidad óptima de los músculos y la piel.
El estudio también detalla el notable grado de autonomía de los relojes periféricos, que son capaces de mantener ciclos de 24 horas y de gestionar aproximadamente un 15% de las funciones circadianas, en ausencia del reloj central.
“Es fascinante ver cómo la sincronización entre los relojes circadianos cerebrales y periféricos desempeña un papel fundamental en la salud de la piel y el músculo, a la vez que los relojes periféricos por sí solos son autónomos para llevar a cabo las funciones más básicas del tejido.”, explica el Dr. Aznar Benitah, jefe del laboratorio de Células Madre y Cáncer del IRB Barcelona.
“Nuestro estudio revela que se necesita una interacción mínima de tan solo dos relojes tisulares (uno central y otro periférico) para mantener el funcionamiento óptimo de tejidos como el músculo y la piel, y evitar su deterioro y envejecimiento. Ahora, el siguiente paso es identificar los factores de señalización implicados en esta interacción, pensando en aplicaciones terapéuticas”, indica la Dra. Muñoz-Cánoves, investigadora en la UPF, y actualmente investigadora en Altos Labs (San Diego, EEUU).
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