Las células hepáticas controlan nuestro reloj biológico

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Nuestro hígado controla parcialmente nuestro reloj biológico central según científicos del CNRS y la Universidad Paris Cité. Su estudio, que se publicó en mayo de 2023 en Science Advances, de hecho ha demostrado que es posible cambiar el reloj biológico del ratón introduciendo células hepáticas humanas en su hígado.

El hígado podría influir en el reloj biológico central del cuerpo, un grupo de células cerebrales que influyen en la mayoría de los aspectos fisiológicos y conductuales.

Sin embargo, los mecanismos hormonales o nerviosos de este fenómeno aún no se han identificado.

El reloj biológico o circadiano permite a los organismos regular su actividad de acuerdo con el ciclo diario. Se basa en la acción de un reloj central, representado por un grupo de células cerebrales, el núcleo supraquiasmático, que sincroniza los relojes circadianos de todos los órganos, llamados relojes periféricos. Hasta ahora, la sincronización del ciclo circadiano en mamíferos se ha visto como un mecanismo unidireccional, bajo el control exclusivo de núcleos supraquiasmáticos hacia relojes periféricos.

El ritmo circadiano — La presencia de células hepáticas humanas en ratones quiméricos conduce a una modificación del reloj circadiano del hígado, músculo y afecta el reloj central. Estos animales quiméricos ven adelantados su metabolismo por minutos o pocas horas. Imagen: Copyright de Luquet et al./Science Advances

Sin embargo, científicos del CNRS, Universidad Paris Cité y la Universidad de Queensland, Australia, acaban de demostrar, como parte de un proyecto de colaboración europeo, que el hígado también influye en los relojes periféricos. Al estudiar una línea de ratones quiméricos cuyo hígado está compuesto de hepatocitos humanos, han observado que estos animales generalmente nocturnos tienen un cambio de dos horas en su ciclo diario.

Los ratones estaban activos y comenzaron a alimentarse dos horas antes del anochecer: se habían vuelto parcialmente diurnos. Para los investigadores, este desplazamiento sería el resultado de una toma del reloj central del ratón por las células hepáticas humanas presentes en este modelo animal quimérico. De este modo, podrían afectar los relojes periféricos de los diferentes órganos.

Los resultados sugieren que un cambio en los ritmos hepáticos, por ejemplo durante las patologías hepáticas como la cirrosis, podría afectar la acción de sincronización del reloj central. Esto a su vez podría afectar a toda la fisiología circadiana, incluido el ciclo del sueño, y en particular contribuir a la aparición de patologías metabólicas. Este descubrimiento también implica que restaurar los ciclos hepáticos alterados podría tener beneficios en todo el cuerpo. Sin embargo, los mecanismos hormonales o nerviosos de este diálogo entre el cerebro, el hígado y el reloj circadiano aún no se han identificado.

Bibliografía: Mice with humanized livers reveal the role of hepatocyte clocks in rhythmic behavior. Anne-Sophie Delbès, Mar Quiñones, Cédric Gobet, Julien Castel, Raphaël G. P Denis, Jérémy Berthelet, Benjamin D. Weger, Etienne Challet, Aline Charpagne, Sylviane Metairon, Julie Piccand, Marine Kraus, Bettina H. Rohde, John Bial, Elizabeth M. Wilson, Lise-Lotte Vedin, Mirko E. Minniti, Matteo Pedrelli, Paolo Parini, Frédéric Gachon et Serge Luquet. Science Advances, 17 de mayo de 2023.

El artículo Les cellules du foie contrôlent notre horloge biologique