Los patrones moleculares entre el biorritmo y el sistema inmunitario

jueves 15-octubre-2020



Todo organismo está expuesto diariamente a factores ambientales cambiantes. Esto no solo hace referencia a los cambios que hay a lo largo del día, sino también a los cambios estacionales. El organismo se adapta a estos cambios mediante la adaptación de su comportamiento, el metabolismo y la afinación del sistema inmunitario. El biorritmo (el ritmo circadiano) permite anticipar estos cambios e influye en los diversos relojes biológicos del cuerpo de diferentes maneras [1].

Del reloj circadiano

El sistema inmunitario también se encuentra bajo el control del reloj circadiano. Esto se sabe por el hecho de que se pueden observar diferentes ritmos circadianos dentro del sistema inmunitario. Estos ritmos tienen su origen en una interacción directa entre el reloj circadiano y ciertos componentes del sistema inmunitario.

Una reseña recientemente publicada en el Journal of Molecular Biology [2] explica qué proteínas del reloj circadiano están implicadas y cómo esto crea una interacción entre el biorritmo y el sistema inmunitario que incluso resulta ser recíproca. Por lo tanto, el sistema inmunitario y el biorritmo se influyen entre sí.


Los factores de transcripción desempeñan un papel importante

El control circadiano del sistema inmunitario funciona en gran medida a través de las proteínas del reloj circadiano. Estas proteínas del reloj circadiano reaccionan como factores de transcripción. Aseguran la expresión o no de ciertos genes del sistema inmunitario. Las proteínas del reloj circadiano más importantes son la BMAL1 y la CLOCK.

La acetilación y la metilación también desempeñan un papel

Además, el control circadiano del sistema inmunitario tiene lugar mediante la acetilación y la metilación de las histonas. De esta forma, se regula la transcripción de genes de las proteínas proinflamatorias del sistema inmunitario. El cuerpo utiliza señales internas como las hormonas glucocorticoides y la temperatura corporal para regular el ritmo circadiano en la periferia, y por lo tanto, también en el sistema inmunitario.


Se produce una influencia directa incluso sin factores de transcripción

Las proteínas del reloj circadiano también pueden tener un efecto directo en las vías proinflamatorias del cuerpo sin la intervención de factores de transcripción. Por ejemplo, influyendo en la NF-kB. Esta forma de interacción entre el ritmo circadiano y el sistema inmunitario parece ser recíproca. A través de esta conexión, el sistema inmunitario también puede influir en el funcionamiento del reloj circadiano.

Conocimiento a través de la práctica

El reloj circadiano está regulado en nuestro organismo por un "reloj maestro" en el cerebro (neuronas pertenecientes al núcleo supraquiasmático) y relojes periféricos en diferentes células del resto del cuerpo, por ejemplo en los leucocitos del sistema inmunitario. El reloj maestro sincroniza el funcionamiento de los relojes periféricos. Para ello, se utiliza principalmente la cantidad de luz a la que se expone el reloj maestro. Esta es una señal importante para asegurar que el cuerpo está en sintonía con el entorno en el que vive. Para los relojes periféricos, la comida es un importante estímulo para la regulación [3, 4].

 Restaurar el biorritmo de su paciente supone, por lo tanto, contribuir a un mejor funcionamiento del sistema inmunitario. Como posible intervención se puede pensar en una exposición a la luz del día inmediatamente después de levantarse, con o sin el uso de una lámpara de luz natural. En combinación con esto, se puede aconsejar el uso de gafas con filtro de luz azul por la noche. Esto permite simular una exposición más progresiva a la luz y la oscuridad. Pero también la alimentación con restricción de horario, en la que solo se ingieren alimentos dentro de un determinado período de tiempo que el cuerpo asocia con el día, si hay luz natural (del día), es una posible intervención.

Fuentes

[1]        Mark A.Woelfle, Yan Ouyang, Kittiporn Phanvijhitsiri Carl Hirschie Johnson. The Adaptive Value of Circadian Clocks: An Experimental Assessment in Cyanobacteria. https://doi.org/10.1016/j.cub.2004.08.023

[2]        Sophia Hergenhan, Stephan Holtkamp, Christoph Scheiermann. Molecular Interactions Between Components of the Circadian Clock and the Immune System. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2019.12.044

[3]        K.A. Stokkan, S. Yamazaki, H. Tei, Y. Sakaki, M. Menaker. Entrainment of the circadian clock in the liver by feeding. Science, 291 (2001), pp. 490-493

[4]        F. Damiola, N. Le Minh, N. Preitner, B. Kornmann, F. Fleury-Olela, U. Schibler. Restricted feeding uncouples circadian oscillators in peripheral tissues from the central pacemaker in the suprachiasmatic nucleus. Genes Dev., 14 (2000), pp. 2950-2961

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