La interrupción del reloj biológico pulmonar en los bebés prematuros puede aumentar el riesgo de influenza más adelante
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Las interrupciones en los ritmos circadianos en las células pulmonares pueden explicar por qué los adultos que sobrevivieron a un parto prematuro a menudo tienen un mayor riesgo de infecciones graves por influenza, sugiere un estudio en ratones publicado hoy en eLife.
Las mejoras drásticas en el cuidado de los bebés nacidos prematuramente han permitido que muchos más sobrevivan hasta la edad adulta. Sin embargo, los ex-bebés prematuros pueden enfrentar varios efectos secundarios a largo plazo de la atención vital que recibieron. El estudio sugiere nuevos enfoques potenciales para el tratamiento de problemas pulmonares duraderos en los nacidos prematuros.
Muchos bebés prematuros no pueden respirar por sí mismos y necesitan oxígeno para sobrevivir. Pero recibir demasiado oxígeno puede causar un daño duradero en los pulmones que los hace más propensos a una infección gripal grave más adelante en la vida. En un estudio anterior, la autora principal y neonatóloga Shaon Sengupta, y sus colegas del Instituto de Investigación del Hospital Infantil de Filadelfia, Pensilvania, EE. UU., encontraron que la susceptibilidad a la gripe en ratones dependía de la hora del día en que contrajeron la infección. Los ratones que contrajeron la infección cuando se activaron al anochecer tenían más probabilidades de morir, mientras que los infectados cuando se iban a dormir al amanecer tenían más probabilidades de sobrevivir. Esto sugiere que el reloj circadiano, que controla las actividades diurnas y nocturnas del cuerpo, puede ofrecer cierta protección contra la gripe.
«Dados estos hallazgos anteriores, queríamos ver si la gravedad de la infección gripal en los antiguos los bebés prematuros pueden ser causados por interrupciones en su reloj circadiano», dice Yasmine Issah, extécnica de investigación en el Instituto de Investigación del Hospital Infantil de Filadelfia y coautora del estudio actual junto con la becaria de investigación posdoctoral Amruta Naik.
El equipo comenzó demostrando que la hora del día en que se produjo la exposición a la gripe no afectó la susceptibilidad a la infección en ratones adultos que estuvieron expuestos a altos niveles de oxígeno cuando eran recién nacidos. Esto sugiere que estos ratones habían perdido su protección contra la gripe basada en el reloj circadiano.
Pero cuando el equipo probó la capacidad de los animales para reajustarse a un horario normal de día y noche después de vivir con poca luz durante varias semanas, encontraron que los animales no tenían problemas, lo que sugiere que su reloj circadiano central en el cerebro, que está regulado por la exposición a la luz del día, estaba funcionando normalmente.
Para averiguar si los problemas circadianos estaban restringidos a las células pulmonares, que tienen sus propios relojes circadianos separados del reloj cerebral, el equipo eliminó un gen clave del reloj circadiano llamado Bmal1 en las células pulmonares de ratones adultos normales. Eliminaron el gen en las mismas células pulmonares que están dañadas en ratones recién nacidos que reciben altos niveles de oxígeno. Al igual que los ratones que habían estado expuestos a niveles elevados de oxígeno cuando eran recién nacidos, los animales adultos con el gen eliminado eran igualmente susceptibles a la gripe al amanecer o al anochecer.
«Nuestros hallazgos sugieren que las exposiciones adversas en la vida temprana pueden alterar el reloj circadiano pulmonar», concluye Sengupta, neonatólogo asistente en el Instituto de Investigación del Hospital Infantil de Filadelfia. «Aquellos que nacen prematuramente son excepcionalmente vulnerables a este desarrollo defectuoso de su red circadiana, y este es un nuevo paradigma para comprender los problemas pulmonares que persisten hasta la edad adulta en los ex bebés prematuros. Estos hallazgos podrían allanar el camino para nuevos tratamientos potenciales que funcionan al mejorar la salud circadiana en adultos nacidos prematuramente».
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Comprensión de la sincronización del reloj celular Más información: Yasmine Issah et al, Loss of circadian protection against influenza infec- tion in adult mice exposed to hyperoxia as neonates, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.61241
Shaon Sengupta et al. Control circadiano de la inflamación pulmonar en la infección por influenza, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-11400-9 Información de la revista: Nature Communications , eLife