Una muestra de sangre es analizada en el Laboratorio del Sueño de la Universidad de Washington. Foto: WSU Health Sciences Spokane.
Trabajar de noche o por turnos perturba los relojes biológicos sectoriales del organismo hasta tal punto que la comunicación entre el cerebro y algunos órganos vitales termina por enmarañarse completamente, según una investigación de la Universidad de Washington.
Nuestro cuerpo posee un reloj central, llamado biológico o interno, que regula los mecanismos bioquímicos y fisiológicos del organismo, otorgándoles un ritmo acompasado con el entorno. Este ritmo, de vigilia y sueño, dura 24 horas y se llama circadiano.
El reloj biológico está formado por dos pequeños núcleos de miles de neuronas que están situados en la base del cerebro. Esos núcleos reciben la información de la luz recogida por la retina, la procesan y envían a los sistemas inmunitario, endocrino, termorregulador y neurológico para sincronizar la actividad del organismo con los ciclos naturales.
Este reloj biológico o circadiano está conectado con otros relojes sectoriales que están distribuidos por todo el cuerpo, en el hígado, los pulmones, el timo, el bazo o las células sanguíneas. Son estos relojes sectoriales los que se ven seriamente afectados por el trabajo nocturno o por turnos.
Desde hace tiempo, los científicos han pensado que las perturbaciones metabólicas observadas en los trabajadores por turnos (unas veces trabajan de día, otras de noche, o por la mañana, o por la tarde) se debían al trastorno que esta actividad variable provocaba en el reloj biológico central.
El nuevo estudio, dirigido por el psicólogo Hans Van Dongen, especialista en el sueño, ha comprobado que los horarios escalonados perturban el funcionamiento de los órganos que regulan los relojes sectoriales, así como su comunicación con el reloj biológico central.
Los investigadores tomaron muestras de sangre de 14 voluntarios sanos que acababan de completar un turno laboral de día o un turno de noche. Analizaron las muestras de sangre en busca de metabolitos, compuestos, generalmente orgánicos, que participan en las reacciones químicas que tienen lugar a nivel celular.
Se centraron especialmente en las reacciones químicas implicadas en la digestión, como la descomposición y la oxidación de las moléculas de los alimentos, así como en otros procesos metabólicos de las células y los órganos.
Nuestro cuerpo posee un reloj central, llamado biológico o interno, que regula los mecanismos bioquímicos y fisiológicos del organismo, otorgándoles un ritmo acompasado con el entorno. Este ritmo, de vigilia y sueño, dura 24 horas y se llama circadiano.
El reloj biológico está formado por dos pequeños núcleos de miles de neuronas que están situados en la base del cerebro. Esos núcleos reciben la información de la luz recogida por la retina, la procesan y envían a los sistemas inmunitario, endocrino, termorregulador y neurológico para sincronizar la actividad del organismo con los ciclos naturales.
Este reloj biológico o circadiano está conectado con otros relojes sectoriales que están distribuidos por todo el cuerpo, en el hígado, los pulmones, el timo, el bazo o las células sanguíneas. Son estos relojes sectoriales los que se ven seriamente afectados por el trabajo nocturno o por turnos.
Desde hace tiempo, los científicos han pensado que las perturbaciones metabólicas observadas en los trabajadores por turnos (unas veces trabajan de día, otras de noche, o por la mañana, o por la tarde) se debían al trastorno que esta actividad variable provocaba en el reloj biológico central.
El nuevo estudio, dirigido por el psicólogo Hans Van Dongen, especialista en el sueño, ha comprobado que los horarios escalonados perturban el funcionamiento de los órganos que regulan los relojes sectoriales, así como su comunicación con el reloj biológico central.
Los investigadores tomaron muestras de sangre de 14 voluntarios sanos que acababan de completar un turno laboral de día o un turno de noche. Analizaron las muestras de sangre en busca de metabolitos, compuestos, generalmente orgánicos, que participan en las reacciones químicas que tienen lugar a nivel celular.
Se centraron especialmente en las reacciones químicas implicadas en la digestión, como la descomposición y la oxidación de las moléculas de los alimentos, así como en otros procesos metabólicos de las células y los órganos.
Ritmos cambiados
Y descubrieron que, siguiendo el horario del turno de noche, los ritmos de 24 horas en los metabolitos relacionados con el sistema digestivo cambiaban en 12 horas completas, a pesar de que el reloj biológico central en los cerebros de los participantes solo se había movido unas 2 horas. Además, observaron que el grupo de turno de noche tenía ritmos alterados en dos metabolitos comúnmente asociados con la enfermedad renal crónica: triptófano y quinurenina.
"Nadie sabía que los relojes biológicos en los órganos digestivos de las personas cambian tan profundamente debido a los turnos de trabajo, a pesar de que el reloj maestro del cerebro apenas se adapta a esos horarios", explica Hans Van Dongen, en un comunicado.
"Como resultado, algunas señales biológicas en los cuerpos de los trabajadores de turno dicen que es de día, mientras que otras señales dicen que es de noche, lo que causa la interrupción del metabolismo", añade.
Van Dongen dijo que el próximo paso será averiguar si los ritmos metabólicos cambiados son impulsados por los horarios alterados de sueño y vigilia de los trabajadores por turnos, por el cambio de horario de las comidas, o por ambos.
Una vez que se sepa, los científicos podrían identificar los procesos celulares u hormonales subyacentes, lo que apoyaría el desarrollo de nuevos tratamientos para volver a sincronizar los relojes cerebral y corporales de los trabajadores por turnos, para evitar consecuencias negativas a largo plazo para la salud.
Hasta ahora, el trabajo nocturno se ha asociado a mayores riesgos de obesidad, diabetes, enfermedades cardiacas o cáncer, de seno, próstata o piel. La nueva investigación abre el camino a determinar si existe esta relación, por qué se produce y cómo corregirla.
Y descubrieron que, siguiendo el horario del turno de noche, los ritmos de 24 horas en los metabolitos relacionados con el sistema digestivo cambiaban en 12 horas completas, a pesar de que el reloj biológico central en los cerebros de los participantes solo se había movido unas 2 horas. Además, observaron que el grupo de turno de noche tenía ritmos alterados en dos metabolitos comúnmente asociados con la enfermedad renal crónica: triptófano y quinurenina.
"Nadie sabía que los relojes biológicos en los órganos digestivos de las personas cambian tan profundamente debido a los turnos de trabajo, a pesar de que el reloj maestro del cerebro apenas se adapta a esos horarios", explica Hans Van Dongen, en un comunicado.
"Como resultado, algunas señales biológicas en los cuerpos de los trabajadores de turno dicen que es de día, mientras que otras señales dicen que es de noche, lo que causa la interrupción del metabolismo", añade.
Van Dongen dijo que el próximo paso será averiguar si los ritmos metabólicos cambiados son impulsados por los horarios alterados de sueño y vigilia de los trabajadores por turnos, por el cambio de horario de las comidas, o por ambos.
Una vez que se sepa, los científicos podrían identificar los procesos celulares u hormonales subyacentes, lo que apoyaría el desarrollo de nuevos tratamientos para volver a sincronizar los relojes cerebral y corporales de los trabajadores por turnos, para evitar consecuencias negativas a largo plazo para la salud.
Hasta ahora, el trabajo nocturno se ha asociado a mayores riesgos de obesidad, diabetes, enfermedades cardiacas o cáncer, de seno, próstata o piel. La nueva investigación abre el camino a determinar si existe esta relación, por qué se produce y cómo corregirla.
Referencia
Separation of circadian- and behavior-driven metabolite rhythms in humans provides a window on peripheral oscillators and metabolism. Debra J. Skene et al. PNAS July 10, 2018. 201801183; DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.1801183115
Separation of circadian- and behavior-driven metabolite rhythms in humans provides a window on peripheral oscillators and metabolism. Debra J. Skene et al. PNAS July 10, 2018. 201801183; DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.1801183115