Evalúan la importancia de la alternancia día-noche en el efecto de la insulina en los tejidos

Publicado 23/05/2019 7:07:43CET
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   MADRID, 23 May. (EUROPA PRESS) -

   La interrupción de nuestros relojes internos parece jugar un papel importante en la explosión de las enfermedades metabólicas observadas en las últimas décadas, y en particular de la diabetes. De hecho, si se empieza a conocer la importancia de la alternancia día-noche sobre el efecto de la insulina y sobre el manejo glucémico del cuerpo, ¿qué ocurre con los mecanismos involucrados? ¿Cómo sincroniza el organismo sus relojes?

   Al entender cómo el cerebro relaciona los efectos de la insulina con la luz, investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, están descifrando cómo la sensibilidad a la insulina fluctúa de acuerdo con los ciclos circadianos, pero también en función de los órganos involucrados. En el corazón de su descubrimiento están las neuronas del núcleo hipotalámico ventromedial, una parte del cerebro que controla este delicado equilibrio.

   Estos resultados, que se detallan en un artículo sobre el trabajo publicado en la revista 'Cell Reports', también deben alentar a los pacientes diabéticos y a sus médicos a considerar el mejor momento para tomar insulina para controlar adecuadamente su efecto y limitar el riesgo de hipoglucemia.

   El equilibrio entre la secreción y la acción de las hormonas es esencial para que el cuerpo funcione correctamente. Por lo tanto, la secreción de varias hormonas, incluida la insulina, varía durante un periodo de 24 horas y cualquier cambio en este ritmo parece predisponer a enfermedades metabólicas.

   Para sincronizarse, el cuerpo tiene en cuenta dos elementos esenciales: la alternancia de la luz y la oscuridad, así como la de la alimentación y el ayuno. De hecho, la luz percibida por las neuronas de la retina se transmite al cerebro, que a su vez regula los relojes periféricos ubicados en las diferentes partes del cuerpo.

   "Nuestra hipótesis fue que la sensibilidad a la insulina variaba según el ciclo diario de 24 horas, pero también según los tejidos. Como ya sabíamos que algunas neuronas en el núcleo hipotalámico ventromedial (VMH, por sus siglas en inglés) --una región del hipotálamo-- controlaban la salida del sistema nervioso simpático al músculo esquelético en ratones, observamos estas neuronas, llamadas neuronas VMH SF1, para regular la acción de la insulina en este tejido", explica el director de este trabajo, Roberto Coppari, profesor del Centro de Diabetes de la Facultad de Medicina de UNIGE.

DEL CEREBRO A LOS ÓRGANOS: DIFERENTES MECANISMOS SEGÚN EL TEJIDO

   Primero, los científicos realizaron una evaluación completa de la acción de la insulina en diferentes tejidos en ratones (músculos del gastrocnemio y sóleo, ambos localizados en la pierna, el tejido adiposo y el hígado) y observaron una variación significativa en todos los tejidos involucrados. Al mantener a los roedores en un ciclo de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad, la sensibilidad a la insulina fue lógicamente la más baja durante el periodo de descanso.

   Entonces, repitieron las mismas mediciones en animales en los que el gen SIRT1 (un gen vinculado a la regulación de los componentes moleculares del reloj central) se eliminó solo en los pocos miles de neuronas VMH SF1. "De hecho, ya sabíamos que los ratones con una alteración de este gen en las neuronas VMH SF1 tenían propensión a la resistencia a la insulina. ¿Pero por qué mecanismo?", explica el primer autor de este estudio, Giorgio Ramadori, investigador del Centro de Diabetes.

    Al modular el tiempo de exposición a la luz, los científicos demostraron que el gen SIRT1 de las neuronas VMH SF1 desempeña un papel clave en la acción de la insulina en el músculo gastrocnemio, "pero no en otros tejidos", analiza Roberto Coppari. "Esto nos enseña dos cosas: por un lado, diferentes neuronas tienen la tarea de transmitir las entradas del ciclo de luz/oscuridad a diversos órganos, pero, por otro lado, la interrupción de solo una de estas vías reguladoras es suficiente para aumentar el riesgo de una persona de desarrollar diabetes".

   Para evaluar mejor el efecto de la luz en la sensibilidad del tejido a la insulina, los investigadores midieron la absorción de glucosa inducida por la insulina. Resulta que una pequeña perturbación en las entradas fóticas (por ejemplo, una hora de exposición a la luz en medio del ciclo de oscuridad, o la eliminación de la luz durante dos días) es suficiente para causar un efecto negativo.

   De hecho, una mayor o menor exposición a la luz puede influir profundamente en la sensibilidad de los tejidos a la insulina y la alteración de este mecanismo, aunque sea mínima, es suficiente para interrumpir significativamente la homeostasis metabólica. Esto explicaría por qué las personas expuestas a la luz en el momento equivocado (por ejemplo, los trabajadores con patrones de cambio) tienen más probabilidades de desarrollar enfermedades metabólicas (por ejemplo, diabetes).

TENER EN CUENTA LA HORA DEL DÍA

   Hoy en día, más de 450 millones de personas en todo el mundo tienen diabetes y muchas de ellas necesitan inyecciones diarias de insulina. Cuando la insulina endógena no se produce en cantidades suficientes, como en las personas con diabetes tipo 1, la terapia es el único tratamiento disponible, pero este enfoque no está exento de riesgos, incluida una hipoglucemia potencialmente grave que puede llevar a coma e incluso la muerte.

   "En la práctica, la cantidad de insulina administrada a los pacientes se calcula sobre la base de la ingesta de carbohidratos", dice Roberto Coppari. Si, como lo indican nuestros resultados, la sensibilidad a la insulina varía con la hora del día y el ritmo circadiano de los individuos, este parámetro debe tenerse en cuenta para que los pacientes manejen mejor su tratamiento y limiten sus riesgos. "Más allá de la insulina, debe estudiarse la influencia de la hora del día en la efectividad de los tratamientos farmacológicos de manera mucho más amplia", concluye.