Descubren cómo las variaciones de temperatura influyen en el reloj biológico

Ueli Schibler, profesor en la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, ha presentado un mecanismo molecular, por el que los ritmos de la temperatura corporal influyen en la expresión genética del 'reloj biológico'. Este estudio, publicado en 'Science', y realizado en colaboración con un equipo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), también señala que la producción de DBP, una proteína implicada en la desintoxicación y el metabolismo de los fármacos, es modulada por las variaciones diarias de temperatura.    Muchas de nuestras funciones fisiológicas, como la frecuencia del latido cardiaco, la secreción de hormonas, o la temperatura del cuerpo, están reguladas por relojes internos. La mayoría de las células de nuestro cuerpo poseen uno de ellos -formados por un grupo de 'genes reloj' que muestran una actividad cíclica cada veinticuatro horas. Estos osciladores locales son sincronizados por un reloj central, localizado en el cerebro, que se adapta al tiempo geofísico por los ciclos de luz-oscuridad.

   El reloj central controla también señales de coordinación que se envían a los osciladores auxiliares. "Las variaciones en la temperatura corporal constituye una de estas señales diarias, pero desconocíamos su funcionamiento", explica Ueli Schibler. Para abordar esta cuestión, el equipo investigador ha desarrollado un sistema que permite exponer células a ciclos de temperatura simulados.

   "Hemos descubierto que los ciclos de temperatura modulan la expresión rítmica de una proteína llamada CIRP, y que esta molécula es necesaria para la activación de los genes del reloj central, sobre una base diaria", señala Jörg Morf, investigador en el  Centro Nacional de Capacidad en Investigación (NCCR) Fronteras en Genética, y primer autor del artículo. En contraste con la mayoría de las proteínas reguladoras que controlan la expresión de genes mediante la unión directa, CIRP actúa mediante la adhesión al ARN.

LOS RELOJES PUEDEN INFLUIR EN LA EFICACIA Y TOXICIDAD DE LAS DROGAS

   En colaboración con el grupo de Félix Naef, de la EPFL, los investigadores han identificado prácticamente todas las dianas de ARN del CIRP, en las células vivas, utilizando una técnica ultra sofisticada de ingeniería genética. Este logro permitió sondear el transcriptoma -el ARN de todos los genes transcritos en un momento dado. "CIRP une transcripciones que codifican diferentes proteínas circadianas en la célula, lo que aumenta su estabilidad y permite que se acumulen", explica Ueli Schibler. La sensibilidad de los experimentos ha permitido al equipo localizar y contar cada molécula de ARN de un gen específico llamado CLOCK.

   Según el estudio, las variaciones de temperatura inducen una producción rítmica de CIRP, que a su vez refuerza la activación cíclica de los genes osciladores circadianos. En los seres humanos, la diferencia de 1 grado Celsius en la temperatura corporal, observada entre la mañana y la noche, toma un nuevo significado. Los investigadores afirman haber demostrado que una pequeña fluctuación es suficiente para sincronizar los osciladores celulares.

   Además, uno de los engranajes bioquímicos controlados por CIRP induce la acumulación cíclica de DBP, una proteína implicada en la detoxificación y metabolismo de los fármacos, lo cual demuestra que muchos relojes internos pueden influir en la eficacia y toxicidad de las drogas.

Europa Press