La composición de los ácidos grasos de las membranas de las células humanas cambia a lo largo del día, pero no del mismo modo a lo largo de las estaciones. Imagen: Susanne Schwaiger. Fuente: Vemeduni Vienna.
La vida está sujeta a los ritmos naturales, como el ciclo de luz y oscuridad o las variaciones estacionales de temperatura.
Un estudio reciente realizado por investigadores de la Vetmeduni Vienna (Austria) ha revelado ahora que la composición de las membranas de las células humanas también varía en función de la hora del día que sea.
Estos cambios cíclicos en las membranas celulares podrían tener un impacto significativo en la salud y en la enfermedad. Los resultados de la investigación han aparecido publicados en el Journal of Biological Rhythms, informa la Vetmeduni Vienna en un comunicado.
La clave está en los ácidos grasos
La clave de todo esto estaría en los ácidos grasos, esas biomoléculas de carácter lipídico que constituyen componentes fundamentales de las membranas de nuestras células. En concreto, los ácidos grasos tienen funciones de señalización dentro de las células y desempeñan un papel en el control de los procesos metabólicos del cuerpo entero.
Por eso, los científicos Thomas Ruf y Walter Arnold de dicha Universidad investigaron las fluctuaciones cíclicas de los ácidos grasos en las células humanas.
"Casi todos los procesos fisiológicos en los seres humanos y animales, tales como la temperatura corporal y el ritmo cardíaco, se someten a los ritmos diarios, y muchos incluso exhiben fluctuaciones anuales. Queríamos averiguar si estos ritmos están relacionados con los cambios en las membranas celulares", explica Thomas Ruf, autor principal del estudio.
Composición cambiante
Los investigadores analizaron células de la mucosa bucal de 20 sujetos durante un período de un año. Los participantes recogieron sus células un día predeterminado cada mes, a intervalos de tres horas. Lo hicieron mediante enjuagues bucales intensivos con agua. Después, las muestras obtenidas fueron congeladas en frascos especiales.
El análisis de las membranas celulares de las células presentes en las muestras reveló lo siguiente: ritmos diarios significativos en once ácidos grasos presentes en dichas membranas.
Así, varios ácidos grasos estaban presentes en concentraciones más altas durante la noche, y otros durante el día. Estos cambios celulares, además, tuvieron una cosa en común: "Siempre ocurrieron casi al mismo tiempo en todos los participantes, lo que demuestra que un ritmo claro está presente", explica Ruf.
Un estudio reciente realizado por investigadores de la Vetmeduni Vienna (Austria) ha revelado ahora que la composición de las membranas de las células humanas también varía en función de la hora del día que sea.
Estos cambios cíclicos en las membranas celulares podrían tener un impacto significativo en la salud y en la enfermedad. Los resultados de la investigación han aparecido publicados en el Journal of Biological Rhythms, informa la Vetmeduni Vienna en un comunicado.
La clave está en los ácidos grasos
La clave de todo esto estaría en los ácidos grasos, esas biomoléculas de carácter lipídico que constituyen componentes fundamentales de las membranas de nuestras células. En concreto, los ácidos grasos tienen funciones de señalización dentro de las células y desempeñan un papel en el control de los procesos metabólicos del cuerpo entero.
Por eso, los científicos Thomas Ruf y Walter Arnold de dicha Universidad investigaron las fluctuaciones cíclicas de los ácidos grasos en las células humanas.
"Casi todos los procesos fisiológicos en los seres humanos y animales, tales como la temperatura corporal y el ritmo cardíaco, se someten a los ritmos diarios, y muchos incluso exhiben fluctuaciones anuales. Queríamos averiguar si estos ritmos están relacionados con los cambios en las membranas celulares", explica Thomas Ruf, autor principal del estudio.
Composición cambiante
Los investigadores analizaron células de la mucosa bucal de 20 sujetos durante un período de un año. Los participantes recogieron sus células un día predeterminado cada mes, a intervalos de tres horas. Lo hicieron mediante enjuagues bucales intensivos con agua. Después, las muestras obtenidas fueron congeladas en frascos especiales.
El análisis de las membranas celulares de las células presentes en las muestras reveló lo siguiente: ritmos diarios significativos en once ácidos grasos presentes en dichas membranas.
Así, varios ácidos grasos estaban presentes en concentraciones más altas durante la noche, y otros durante el día. Estos cambios celulares, además, tuvieron una cosa en común: "Siempre ocurrieron casi al mismo tiempo en todos los participantes, lo que demuestra que un ritmo claro está presente", explica Ruf.
Las células humanas no responden a las estaciones
Pero no ocurrió lo mismo con los cambios estacionales. Según señala Ruf: "A partir de la fisiología animal, sabemos que la composición de los ácidos grasos en las membranas celulares puede ser remodelada en respuesta a las condiciones ambientales. La composición de ácidos grasos está especialmente sujeta a las fluctuaciones estacionales. Sin embargo, mientras que los participantes de nuestro estudio mostraron fluctuaciones diarias, en sus membranas celulares no se constataron de manera similar cambios relacionados con las estaciones".
En concreto, solo alrededor de la mitad de los sujetos mostraron ritmos anuales, pero no sincronizados unos con otros. Así, algunos participantes exhibieron un pico en primavera o en verano, mientras que, en otros, el mismo ácido graso presentó concentraciones más altas en otoño o en el invierno.
Esto contrasta con lo que sucede en la vida silvestre, con un ritmo anual claro en los patrones de ácidos grasos de las membranas celulares. ¿A qué se debe la diferencia?
Según los científicos, a que "en los países occidentales, las estaciones están teniendo un impacto cada vez menor en el cuerpo por la prevalencia de la luz artificial, hace que los días más largos y la temporada de calefacción también más larga, minimizando las fluctuaciones de temperatura. Todavía existen ritmos anuales, pero estos ya no están sincronizadas con las estaciones".
Relación entre ritmo y salud
Esta remodelación de las membranas celulares humanas podría ser de importancia médica, advierte el estudio. La razón: que ciertos ácidos grasos -tales como ácidos grasos omega-3 - protegen contra ciertas enfermedades, mientras que otros, si se toman en exceso, pueden tener efectos negativos. La composición de los ácidos grasos en las membranas celulares puede, por tanto, tener diversas consecuencias para la salud.
"Esto también puede explicar por qué ciertas enfermedades e incluso la muerte ocurren en momentos específicos del día. Estadísticamente hablando, los ataques cardíacos ocurren con mayor frecuencia por la mañana que por la tarde. La presión arterial normalmente se eleva antes del mediodía. En este momento, no sabemos exactamente lo que esta provocando estos cambios en la composición de las membranas celulares. El tipo de alimentos consumidos y el momento de la ingesta de alimentos también pueden jugar un papel. Estas preguntas aún deben ser investigados", señala Ruf .
Además de consumir cantidades suficientes de importantes ácidos grasos saludables, como los presentes en el aceite de pescado, también puede ser importante elegir el momento adecuado para su ingesta, concluyen los científicos.
Estudios previos ya habían relacionado la luz eléctrica, que nos permite hacer todo tipo de actividades a cualquier hora del día y de la noche, con la alteración del ritmo de nuestro organismo, o ritmo circadiano, vinculado a la rotación terrestre; y habían señalado que esta luz puede propiciar problemas metabólicos y de sobrepeso. Una investigación, en concreto, señaló en 2012 que la luz eléctrica podría ser la responsable de la epidemia de obesidad de los países occidentales.
La Comisión Europea, por su parte, ha señalado en un informe sobre el tema que el efecto de la luz sobre las células vivientes puede afectar a las reacciones químicas en estas producidas; y que la exposición a la luz por la noche durante las horas de vigilia, como sucede en los trabajos por turnos, podría llevar consigo un mayor riesgo de contraer cáncer de mama, y provocar problemas de sueño y gastrointestinales, así como cambios de humor y trastornos cardiovasculares, de nuevo por la modificación que provoca la luz artificial en el ritmo circadiano del organismo.
Pero no ocurrió lo mismo con los cambios estacionales. Según señala Ruf: "A partir de la fisiología animal, sabemos que la composición de los ácidos grasos en las membranas celulares puede ser remodelada en respuesta a las condiciones ambientales. La composición de ácidos grasos está especialmente sujeta a las fluctuaciones estacionales. Sin embargo, mientras que los participantes de nuestro estudio mostraron fluctuaciones diarias, en sus membranas celulares no se constataron de manera similar cambios relacionados con las estaciones".
En concreto, solo alrededor de la mitad de los sujetos mostraron ritmos anuales, pero no sincronizados unos con otros. Así, algunos participantes exhibieron un pico en primavera o en verano, mientras que, en otros, el mismo ácido graso presentó concentraciones más altas en otoño o en el invierno.
Esto contrasta con lo que sucede en la vida silvestre, con un ritmo anual claro en los patrones de ácidos grasos de las membranas celulares. ¿A qué se debe la diferencia?
Según los científicos, a que "en los países occidentales, las estaciones están teniendo un impacto cada vez menor en el cuerpo por la prevalencia de la luz artificial, hace que los días más largos y la temporada de calefacción también más larga, minimizando las fluctuaciones de temperatura. Todavía existen ritmos anuales, pero estos ya no están sincronizadas con las estaciones".
Relación entre ritmo y salud
Esta remodelación de las membranas celulares humanas podría ser de importancia médica, advierte el estudio. La razón: que ciertos ácidos grasos -tales como ácidos grasos omega-3 - protegen contra ciertas enfermedades, mientras que otros, si se toman en exceso, pueden tener efectos negativos. La composición de los ácidos grasos en las membranas celulares puede, por tanto, tener diversas consecuencias para la salud.
"Esto también puede explicar por qué ciertas enfermedades e incluso la muerte ocurren en momentos específicos del día. Estadísticamente hablando, los ataques cardíacos ocurren con mayor frecuencia por la mañana que por la tarde. La presión arterial normalmente se eleva antes del mediodía. En este momento, no sabemos exactamente lo que esta provocando estos cambios en la composición de las membranas celulares. El tipo de alimentos consumidos y el momento de la ingesta de alimentos también pueden jugar un papel. Estas preguntas aún deben ser investigados", señala Ruf .
Además de consumir cantidades suficientes de importantes ácidos grasos saludables, como los presentes en el aceite de pescado, también puede ser importante elegir el momento adecuado para su ingesta, concluyen los científicos.
Estudios previos ya habían relacionado la luz eléctrica, que nos permite hacer todo tipo de actividades a cualquier hora del día y de la noche, con la alteración del ritmo de nuestro organismo, o ritmo circadiano, vinculado a la rotación terrestre; y habían señalado que esta luz puede propiciar problemas metabólicos y de sobrepeso. Una investigación, en concreto, señaló en 2012 que la luz eléctrica podría ser la responsable de la epidemia de obesidad de los países occidentales.
La Comisión Europea, por su parte, ha señalado en un informe sobre el tema que el efecto de la luz sobre las células vivientes puede afectar a las reacciones químicas en estas producidas; y que la exposición a la luz por la noche durante las horas de vigilia, como sucede en los trabajos por turnos, podría llevar consigo un mayor riesgo de contraer cáncer de mama, y provocar problemas de sueño y gastrointestinales, así como cambios de humor y trastornos cardiovasculares, de nuevo por la modificación que provoca la luz artificial en el ritmo circadiano del organismo.
Referencia bibliográfica:
T. Ruf, W. Arnold. Daily and Seasonal Rhythms in Human Mucosa Phospholipid Fatty Acid Composition. Journal of Biological Rhythms (2015). DOI: 10.1177/0748730415588190.
T. Ruf, W. Arnold. Daily and Seasonal Rhythms in Human Mucosa Phospholipid Fatty Acid Composition. Journal of Biological Rhythms (2015). DOI: 10.1177/0748730415588190.