Los ritmos circadianos influyen en la resistencia a la insulina

Diversas investigaciones han asociado una disrupción en los relojes internos del organismo con el desarrollo de diferentes problemas de salud, desde trastornos emocionales, a enfermedades metabólicas, especialmente obesidad y diabetes. Ahora, investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) han realizado un estudio para determinar el papel que desempeñan los ritmos circadianos en la resistencia a la insulina y el desarrollo de diabetes.

El organismo tiene en cuenta dos factores clave para sincronizar sus relojes internos: la alternancia de la luz y la oscuridad, y la de la alimentación y el ayuno. De hecho, la luz que perciben las neuronas de la retina se transmite al cerebro, donde se regulan los relojes periféricos situados en diferentes partes del cuerpo. Además, la secreción de insulina varía a lo largo de las 24 horas del día y cualquier cambio en este ritmo parece predisponer al desarrollo de enfermedades metabólicas.

El estudio explica por qué las personas que se exponen a la luz en un horario que no se corresponde con el de sus relojes biológicos, como los trabajadores por turnos, son más propensas a desarrollar enfermedades metabólicas

Por ello, Roberto Coppari, profesor en el Diabetes Centre of UNIGE Faculty of Medicine –que ha dirigido el trabajo–, ha explicado que su hipótesis era que la sensibilidad a la insulina variaba de acuerdo al ciclo de 24 horas, pero también dependiendo de los tejidos, y que desde que comprobaron que algunas neuronas en el núcleo ventromedial del hipotálamo (VMH) controlaban el sistema nervioso simpático involucrado en la producción del músculo esquelético en ratones, examinaron estas neuronas –denominadas SF1– que intervienen en la regulacion de la acción de la insulina en estos tejidos.

Acción de la insulina en diferentes tejidos

En primer lugar, estos científicos llevaron a cabo una exhaustiva evaluación de la acción de la insulina en diferentes tejidos de ratones –los músculos gastrocnemio (gemelos) y sóleo, ambos en la pantorrilla, el tejido adiposo y el hígado) y observaron variaciones significativas en todos ellos. Manteniendo a los ratones en un ciclo de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad, observaron que la sensibilidad a la insulina era lógicamente más baja durante el periodo de descanso a oscuras.

Procedieron entonces a repetir las mismas medidas en los animales en los que el gen SIRT1 (asociado a la regulación de los componentes molecualres del reloj central) había sido eliminado solo en el grupo formado por los cientos de neuronas SF1 del VMH, porque ya sabían que los ratones con una alteración en dicho gen eran propensos a presentar resistencia a la insulina y querían averiguar los mecanismos por los que ocurría.

La cronodisrupción aumenta el riesgo de desarrollar diabetes

Regulando el tiempo de exposición a la luz, estos científicos demostraron que el gen SIRT1 del las neuronas SF1 del VMH desempeñaba un papel clave en la acción de la insulina en el músculo gastronemio, pero no en otros tejidos –ha señalado Coppari–, que añade que eso demuestra dos cosas: por un lado que diferentes neuronas realizan la función de transmitir las señales de los ciclos de luz y oscuridad a los diversos órganos, y por otra que la disrupción de solo una de estas vías regulatorias es suficiente para incrementar el riesgo de un individuo a desarrollar diabetes.

Una pequeña alteración en la exposición a la luz (por ejemplo, una exposición a la luz de una hora en mitad de un ciclo de oscuridad, o la supresión lumínica durante dos días) es suficiente para provocar efectos adversos

Para calcular mejor los efectos de la luz en la sensibilidad a la insulina de los tejidos, los investigadores midieron la absorción de glucosa inducida por insulina. Los resultados mostraron que una pequeña alteración en la exposición a la luz (por ejemplo, una exposición a la luz de una hora en mitad de un ciclo de oscuridad, o la supresión lumínica durante dos días) es suficiente para provocar efectos adversos.

De hecho, el aumento o la disminución en la exposición a la luz pueden afectar profundamente a la sensibilidad de los tejidos a la insulina y la alteración –aunque sea mínima– de dicho mecanismo es suficiente para desestabilizar significativamente la homeostasis metabólica, lo que explicaría por qué las personas que se exponen a la luz en un horario que no se corresponde con el de sus relojes biológicos, como ocurre en el caso de los trabajadores por turnos, por ejemplo, son más propensas a desarrollar enfermedades metabólicas como la diabetes.

El mejor momento para inyectarse insulina

En la actualidad más de 450 millones de personas padecen diabetes y muchas de ellas necesitan administrarse inyecciones de insulina a diario. En el caso de los pacientes con diabetes tipo 1 cuyo organismo no produce suficiente insulina, esta terapia es el único tratamiento disponible, pero no está exenta de riesgos, incluyendo graves episodios de hipoglucemia que pueden conducir al coma, e incluso a la muerte.

La cantidad de insulina que se administra a los pacientes, explica Coppari, se calcula en base a la ingesta de carbohidratos, pero si tal y como indican los resultados del estudio la sensibilidad a la insulina varía a lo largo del día, dependiendo de los ritmos circadianos de cada individuo, estos parámetros deberían tenerse en cuenta para mejorar el tratamiento de estos pacientes y limitar sus riesgos, por lo que recomienda que se analice en profundidad cómo influye el momento del día en la efectividad del tratamiento médico.