Decir la hora del cuerpo
Los ritmos circadianos dictan los cambios de 24 horas en la expresión génica, los niveles de proteínas y varios procesos celulares a lo largo del día, como la melatonina que afecta nuestro ciclo de sueño y vigilia. Dichos cambios en la actividad celular, en particular, los cambios cíclicos en el metabolismo, pueden influir en gran medida en la eficacia de un fármaco y en la gravedad de sus efectos secundarios, dependiendo de cuándo se administre.
Sin embargo, cada individuo tiene un ritmo circadiano único, con el «tiempo del cuerpo» compensado por hasta 6 horas entre personas, lo que dificulta, si no es que imposibilita, que los médicos lo tengan en cuenta al administrar medicamentos. Los intentos anteriores de evaluar el tiempo corporal de una persona se han basado en procedimientos de muestreo intensos y repetidos que no eran prácticos para aplicaciones clínicas. Pero en un estudio, publicado ayer (27 de agosto) en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores demostraron un nuevo método que requiere solo dos muestras de sangre, tomadas con 12 horas de diferencia.
«Debido a una combinación de genética y…
Determinar en qué parte del ciclo se encuentra el reloj biológico de una persona en un momento dado normalmente implica medir los niveles de melatonina y/o cortisol, sustancias químicas que muestran patrones robustos Hiroki Ueda y sus colegas del Centro RIKEN de Biología del Desarrollo en Kobe , Japón, midió tantos metabolitos oscilantes como fue posible, para crear un gráfico de cómo fluctúan en proporción entre sí.
El concepto se basa en el reloj floral del botánico Carolus Linnaeus del siglo XVI. «Cada flor tiene tiempo diferente para abrir y cerrar», s ayudar a Ueda. Linnaeus razonó que si sabía cuándo se abría y se cerraba una variedad de flores en un día, podría crear un jardín que pudiera decir la hora. «Del mismo modo, dijo Ueda, cada metabolito tiene un tiempo diferente, por lo que apliqué este concepto al cuerpo humano».
A tres participantes del estudio se les tomaron muestras de sangre cada hora durante 1,5 días, en condiciones normales de sueño y vigilia. y luego otra vez después de que sus ciclos normales fueran interrumpidos por un horario forzado de 28 horas de sueño y vigilia. Se sabe que dicha interrupción de los ciclos circadianos naturales ocurre en trabajadores por turnos, o personas que viajan entre zonas horarias, y puede causar aumento de peso y obesidad, anomalías metabólicas y diabetes, e incluso enfermedades cardíacas.
Los investigadores midieron el niveles de 58 metabolitos mediante espectrometría de masas por cromatografía líquida, y utilizaron ensayos radioinmunológicos para evaluar los niveles de cortisol y meatonina. Los metabolitos, cuyos niveles cambiaron en los participantes durante sus ciclos normales, se rastrearon contra patrones de melatonina y cortisol para calibrar los niveles de metabolitos con el reloj biológico. Luego, los investigadores elaboraron una tabla basada en las proporciones de metabolitos a lo largo del tiempo corporal y la usaron para estimar el tiempo corporal de los participantes del estudio utilizando solo dos muestras, tomadas con 12 horas de diferencia. Durante los ciclos interrumpidos y normales, el equipo pudo estimar los tiempos corporales dentro de las 3 horas del tiempo corporal real, como lo demuestra el método tradicional de cortisol/melatonina que involucra el muestreo cada 20 minutos.
«En principio, el método es muy prometedor como una forma de reemplazar el engorroso ensayo de melatonina», dijo Brown. «En la práctica, sin embargo, el método aún está en pañales». El método aún tiene la precisión limitada de la espectrometría de masas de cromatografía líquida, por ejemplo, y se requiere más trabajo para verificar este resultado de prueba de concepto.
Pero Ueda espera poder avanzar y ampliar el estudio para rastrear los metabolitos de miles de participantes y construya un calendario completo de metabolitos. Un conjunto de datos tan masivo podría reducir la estimación del reloj corporal a una sola muestra por paciente y, eventualmente, puede ayudar a que la práctica sea común en entornos clínicos. «Mi pequeño sueño es que el tiempo interno del cuerpo sea una de las formas de controlar su salud», dijo.
T. Kasukawa et al., «El calendario de metabolitos de la sangre humana indica el tiempo interno del cuerpo», Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.1207768109, 2012.
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