La sincronía del reloj circadiano central y el de los tejidos previene el envejecimiento

Los ritmos circadianos están coordinados por un reloj en el cerebro, el cual se comunica con otros en los distintos tejidos periféricos. La sincronización entre el reloj central y los que hay en los músculos y la piel tiene un papel clave para prevenir procesos degenerativos asociados al envejecimiento.

Dos estudios con participación española, que publican Science y Cell Stem Cell, indican también la importancia de esa sincronización entre relojes para asegurar el correcto funcionamiento de los tejidos.

Descubiertos en la década de 1970, los relojes circadianos son esenciales para la regulación del tiempo biológico en la mayoría de las células del cuerpo humano. Estos mecanismos internos ajustan los procesos biológicos a un ciclo de 24 horas, lo que permite sincronizar las funciones celulares con las variaciones diarias del entorno. Los ritmos circadianos influyen en muchas funciones, desde nuestros patrones de sueño hasta nuestra capacidad para metabolizar los alimentos.

Un equipo liderado por Salvador Aznar Benitah, del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona, y Pura Muñoz-Cánoves, de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), ha descrito la importancia de la sincronización entre el reloj central y los relojes periféricos en el músculo y piel.

El trabajo también describe el notable grado de autonomía de los relojes periféricos, que pueden mantener ciclos de 24 horas y gestionar aproximadamente un 15 % de las funciones circadianas en ausencia del reloj central, señala el IRB en un comunicado.

"Es fascinante ver cómo la sincronización entre el cerebro y los relojes circadianos periféricos juega un papel crítico en la salud de la piel y los músculos, mientras que los relojes periféricos por sí solos son autónomos para llevar a cabo las funciones más básicas de los tejidos", indica Aznar Benitah.

El estudio revela que se necesita una interacción mínima entre solo dos relojes tisulares (uno central y otro periférico) para mantener el funcionamiento óptimo de tejidos como los músculos y la piel y evitar su deterioro y envejecimiento.

El estudio publicado en Science sobre la comunicación entre el cerebro y el músculo confirma que la coordinación entre los relojes central y periférico es crucial para mantener la función muscular diaria y prevenir el envejecimiento prematuro de este tejido.

La restauración del ritmo circadiano reduce la pérdida de masa y fuerza muscular, mejorando así las funciones motoras deterioradas en modelos experimentales de ratón.

Los resultados también demostraron que la alimentación con restricción horaria (TRF), que implica comer solo en la fase activa del día, puede sustituir parcialmente el reloj central y mejorar la autonomía del reloj muscular, agrega el comunicado.

Más relevante aún es que esta restauración del ritmo circadiano a través de TRF puede mitigar la pérdida muscular, el deterioro de las funciones metabólicas y motoras y la pérdida de fuerza muscular en ratones de edad avanzada, agrega el comunicado.

Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para el desarrollo de terapias contra el envejecimiento muscular y la mejora del rendimiento físico en la tercera edad.

El estudio publicado en Cell Stem Cell señaló que el reloj circadiano de la piel es fundamental para coordinar la fisiología diaria de este tejido. Al integrar las señales cerebrales y, en ocasiones, modificarlas, esta coordinación asegura el correcto funcionamiento de la piel.

Un descubrimiento "sorprendente", destaca la nota, fue que en ausencia del reloj periférico el reloj corporal central mantiene el ritmo circadiano de la piel, pero funciona al revés de lo habitual (es decir, con un horario opuesto).Así, los investigadores observaron que la replicación del ADN, si solo estuviera regulada por el reloj central, se produciría durante el día, cuando la piel está expuesta a la luz ultravioleta, lo que aumentaría el riesgo de acumular mutaciones.

Este fenómeno pone de relieve la importancia del reloj periférico, que no solo recibe señales del reloj central -que coordina los ritmos de todo el organismo-, sino que también adapta estas señales a las necesidades específicas del tejido en el que se encuentran.