En el mundo biológico, los ritmos circadianos sincronizan los procesos internos del cuerpo con el ciclo de 24 horas y marcan el momento ideal para funciones como dormir, comer y combatir infecciones. Además, no solo regulan estos patrones básicos, sino que también influyen en la actividad de las células inmunitarias. Ahora, un reciente estudio desentrañó cómo estas fluctuaciones afectan al equilibrio de la temperatura corporal y al metabolismo, además de la capacidad de procesar y almacenar grasa.
El hallazgo más relevante del trabajo es el papel de la molécula inmune IL-17A, presente en el tejido adiposo y reguladora del almacenamiento de grasa. El equipo de científicos, liderado por la profesora Lydia Lynch de Trinity College Dublin y publicado en Nature, descubrió que esta partícula cumple un rol esencial en la función metabólica, influenciada por un reloj molecular que controla su producción de forma circadiana. Es decir, que su presencia en las células de grasa ayuda a regular cómo el cuerpo gestiona sus reservas de energía y sigue un ciclo diario que coordina sus funciones.
Esto lo detectaron mediante experimentos en ratones, que demostraron que la falta de genes del reloj molecular en estas células afecta la capacidad de procesar y almacenar grasa, además de alterar los patrones de regulación de la temperatura corporal. Estos resultados abren la puerta a avances prometedores en el tratamiento de la obesidad y otros trastornos metabólicos; ya que aunque la relación entre el sistema inmune y el metabolismo ya había sido explorada, este estudio destaca cómo un desajuste en los ciclos circadianos de moléculas impacta en el organismo. Un aspecto esencial para aquellas personas con rutinas diarias irregulares.
Cuál es la relación entre los ritmos circadianos y la función inmune
Para entender cómo el sistema inmune y el reloj biológico están conectados, la investigación reveló que ciertas células inmunitarias, como las T γδ productoras de IL-17A, expresan genes del reloj molecular de forma elevada. Estos genes, como BMAL1, CLOCK, PER1–PER3 y CRY1–CRY2, sincronizan la actividad celular con el ciclo diario, una coordinación que permite que el tejido adiposo, donde están estas células, mantenga un equilibrio en la producción de energía y la regulación de la temperatura, fundamentales para la salud. En otras palabras, ayudan a que funcionen de forma organizada y eficiente, adaptándose al ciclo de 24 horas para realizar sus tareas correctamente.
Lynch, autora principal y es profesora de Biología Molecular en el Ludwig Cancer Research Institute en la Universidad de Princeton, aseguró en un comunicado de prensa de Trinity College Dublin, que “nuestro descubrimiento de que una molécula inmune en el tejido adiposo regula el almacenamiento de grasa es particularmente interesante, ya que ofrece posibles vías terapéuticas para abordar la obesidad y prevenir enfermedades metabólicas, especialmente en poblaciones afectadas por el trabajo por turnos”.
Cuando estos ritmos se alteran, como ocurre en estas personas, que cuentan con patrones de sueño irregulares, la función inmune y el metabolismo se ven afectados. Asimismo, estos estudios indican que la alteración de los genes del reloj molecular en las células inmunitarias causa problemas en la homeostasis metabólica y en la regulación de la temperatura.
Es decir que quienes no mantienen un ritmo circadiano estable tienen mayor riesgo de desarrollar trastornos metabólicos como sobrepeso o caquexia, una condición de pérdida extrema de peso y músculo. “La obesidad es una condición cada vez más prevalente con efectos extensos y perjudiciales en la salud y el bienestar, y representa una carga considerable para los sistemas de salud en todo el mundo”, afirmó Lynch.
Para conocer su funcionamiento, los investigadores exploraron este vínculo en profundidad, mostrando cómo las células T γδ productoras de IL-17A mantienen un ritmo circadiano que favorece la homeostasis del tejido adiposo y el equilibrio metabólico. El objetivo, conocer cómo estas células se coordinan podría permitir desarrollar intervenciones terapéuticas para mejorar la salud metabólica en personas con ritmos alterados por las demandas de la vida moderna.
“Este descubrimiento abre numerosas vías para futuras investigaciones. Una pregunta clave es si las células T ayudan a regular los ritmos circadianos en otros tejidos y, de ser así, si esto impacta de manera similar los ritmos de esos tejidos de manera esencial”, añadió Aaron Douglas, investigador en el Trinity Biomedical Sciences Institute.
Descubrimiento de la molécula IL-17A: una revolución
El descubrimiento de la IL-17A como regulador en el tejido adiposo revoluciona la comprensión del papel del sistema inmune en la homeostasis metabólica. Esta molécula es clave para la regulación del almacenamiento de grasa y la temperatura corporal. La investigación dirigida por Lynch reveló que estas células tienen una expresión elevada de genes del reloj circadiano, lo que permite que sus funciones estén coordinadas con los ciclos de actividad y descanso.
Los resultados mostraron que la IL-17A tiene un pico de producción durante la noche, coincidiendo con el momento en que el cuerpo de los ratones (utilizados en el estudio) almacena energía en forma de grasa. “Nuestro descubrimiento de que una molécula inmune en el tejido adiposo regula el almacenamiento de grasa es particularmente interesante, ya que ofrece posibles vías terapéuticas para abordar la obesidad y prevenir enfermedades metabólicas”, enfatizó Lynch.
Cuando los investigadores eliminaron los genes del reloj circadiano en estas células, los ratones mostraron una capacidad reducida para procesar y almacenar grasa adecuadamente, lo que provocó disfunciones en la regulación del metabolismo y la temperatura corporal. Este hallazgo subraya la importancia de un ritmo circadiano bien sincronizado para mantener la salud metabólica y deja en evidencia cómo la alteración de este ritmo puede llevar a trastornos metabólicos que van desde la acumulación de grasa en exceso hasta dificultades para mantener la temperatura adecuada del cuerpo.
La IL-17A no solo es vital para el metabolismo en condiciones normales, sino que también juega un papel en situaciones donde la homeostasis se ve amenazada, como en la exposición al frío o en la falta de nutrientes. En estos casos, su producción por parte de las células T γδ ayuda a promover la lipogénesis de novo, el proceso de conversión de carbohidratos en grasas para almacenarlas como energía.
“Este descubrimiento abre numerosas vías para futuras investigaciones. Una pregunta clave es si las células T ayudan a regular los ritmos circadianos en otros tejidos y, de ser así, si esto impacta de manera similar los ritmos de esos tejidos de manera esencial”, señaló Aaron Douglas, investigador en el Trinity Biomedical Sciences Institute.
La investigación sobre la IL-17A abre nuevos horizontes para posibles tratamientos. La idea de regular la producción de esta molécula podría llevar al desarrollo de terapias para condiciones como la obesidad o la caquexia. Pero eso no es todo, ya que también podrían tener implicaciones importantes para enfermedades neurodegenerativas y trastornos metabólicos generalizados.
Además, los expertos señalan que si se logra modular la actividad de las células T productoras de IL-17A o intervenir en los genes del reloj circadiano que controlan su producción, se podrían desarrollar estrategias para quienes trabajan en horarios irregulares o enfrentan factores ambientales que perturban sus ritmos naturales, protegiéndolos de desarrollar condiciones como la obesidad y la diabetes tipo 2, entre otros trastornos metabólicos asociados. De todas maneras, advirtieron que se necesita estudiar más profundamente los efectos secundarios y las implicaciones de modificar la actividad de esta molécula.