¿Podría este mecanismo explicar por qué las noches de insomnio afectan la salud intestinal?
La inflamación intestinal y otras afecciones que involucran al sistema inmunológico son más comunes entre las personas con patrones de sueño irregulares, incluidas las que trabajan en turnos nocturnos. Ahora, una nueva investigación en ratones ha descubierto un mecanismo previamente desconocido que podría ayudar a explicar la conexión.
El mecanismo afecta a las células linfoides innatas del grupo 3 (ILC3). Estas células inmunes tienen un papel importante en el control del metabolismo, la inflamación y otros procesos biológicos.
En una reciente Naturaleza En el artículo, los científicos explican cómo utilizaron ratones para comprender mejor el papel de los ILC3 en el intestino.
"Estas células", dice el autor principal del estudio Henrique Veiga-Fernandes, Ph.D., "cumplen funciones importantes en el intestino: combaten las infecciones, controlan la integridad del epitelio intestinal e instruyen la absorción de lípidos".
Veiga-Fernandes trabaja en el Centro Champalimaud para lo Desconocido, en Lisboa, Portugal. Dirige un grupo que investiga la comunicación a nivel celular entre el sistema nervioso y el sistema inmunológico.
Patrones de sueño, salud y genes del reloj
“La falta de sueño o los hábitos de sueño alterados pueden tener consecuencias dramáticas para la salud, lo que resulta en una variedad de enfermedades que con frecuencia tienen un componente inmunológico, como afecciones inflamatorias intestinales”, explica Veiga-Fernandes.
Las investigaciones han demostrado que las personas que trabajan por turnos tienen más probabilidades de desarrollar ciertos problemas de salud a largo plazo.
Aquellos que trabajan en turnos nocturnos durante mucho tiempo, por ejemplo, tienen un mayor riesgo de enfermedades como úlceras, algunos cánceres, enfermedades metabólicas, obesidad y enfermedades gastrointestinales.
"Para entender por qué sucede esto", continúa Veiga-Fernandes, "comenzamos preguntando si las células inmunes en el intestino están influenciadas por el reloj circadiano".
Él y sus colegas descubrieron que los ILC3 son particularmente sensibles a los cambios en sus genes de reloj, los genes que controlan los procesos de las células rítmicas.
También descubrieron un circuito que vincula el reloj circadiano, o de 24 horas, en el cerebro con los ILC3 en el intestino.
Parece que las interrupciones en este circuito, que detecta cambios en la luz ambiental, pueden alterar los genes del reloj ILC3. Estos cambios genéticos pueden afectar la capacidad de las células inmunitarias para regular la salud intestinal.
El equipo demostró este efecto al interrumpir el reloj de 24 horas en el cerebro de los ratones.
Los autores escriben que "la desregulación de la ritmicidad cerebral inducida quirúrgicamente o genéticamente condujo a oscilaciones circadianas ILC3 interrumpidas, un microbioma desregulado y un metabolismo lipídico alterado".
La alteración del reloj cerebral reduce los ILC3 intestinales
Casi todas las células del cuerpo tienen genes de reloj que les ayudan a seguir un ciclo de 24 horas.
Los genes del reloj le dicen a la maquinaria celular cuál es la hora para que la biología del cuerpo pueda prepararse para actividades sensibles al ciclo, como comer o dormir.
Si bien los genes del reloj de cada célula pueden mantener la hora de forma independiente, dependen del reloj maestro del cerebro para mantenerlos sincronizados.
Además, debido a que el circuito del reloj del cerebro es sensible a la luz externa, la conexión con los genes del reloj en el resto del cuerpo ayuda a mantener las funciones corporales sincronizadas con los ciclos diurnos y nocturnos.
El equipo descubrió que la alteración de los genes del reloj de los ILC3 reducía drásticamente su presencia en el intestino.
“Esto resultó en una inflamación severa, ruptura de la barrera intestinal y aumento de la acumulación de grasa”, señala Veiga-Fernandes.
El reloj cerebral interrumpido borra el código de destino
Una investigación adicional reveló la razón de la caída dramática de ILC3 en el intestino. Parece que la interrupción del circuito circadiano del cerebro impide que una señal importante llegue a los genes del reloj ILC3.
La pérdida de la señal afecta a una proteína que le dice a las células ILC3 transitorias hacia dónde migrar. La proteína funciona como un código postal de destino en un navegador vía satélite, y sin la señal del circuito circadiano del cerebro, no puede configurar el código postal.
Veiga-Fernandes dice que él y su equipo están muy entusiasmados con estos resultados porque ayudan a explicar por qué las personas que están activas durante la noche tienen más probabilidades de tener una salud intestinal más deficiente y de sufrir enfermedades inflamatorias.
Sugiere que el cuerpo ha evolucionado de modo que durante el día, cuando prevalece la alimentación, el reloj circadiano del cerebro le dice a los ILC3 que abandonen el intestino. Esto reduce la actividad de ILC3 en el intestino, lo que estimula el metabolismo de los lípidos.
Sin embargo, la reducción de la actividad de ILC3 también deja al intestino vulnerable al daño. Entonces, por la noche, cuando la alimentación no prevalece, el reloj del cerebro le dice a los ILC3 que regresen al intestino y realicen tareas defensivas y de reparación.
"[Todo tiene] que ver con el hecho de que este eje neuroinmune específico está tan bien regulado por el reloj del cerebro que cualquier cambio en nuestros hábitos tiene un impacto inmediato en estas importantes y antiguas células inmunes".
Henrique Veiga-Fernandes, Ph.D.
