A partir de un estudio con ratas de laboratorio, un grupo de investigadores del Departamento de Biología Celular y Fisiología del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM, encabezado por Rudolf Marinus Buijs, descubrió que el reloj biológico o maestro, conocido como núcleo supraquiasmático, modifica la entrada de la glucosa en el núcleo arqueado del cerebro, regulando así los niveles circulantes de la glucosa en la sangre (glicemia).
Todas las funciones fisiológicas del organismo se organizan en oscilaciones diarias llamadas ritmos circadianos, las cuales fluctúan en un marco temporal de 24 horas.
Los niveles de glucosa en circulación son de gran importancia desde el punto de vista clínico y fisiológico. En el ritmo normal, la mayor concentración de glucosa en la sangre se presenta justo antes del inicio de la fase de actividad (en los humanos corresponde al periodo de luz; y en los roedores, al periodo de oscuridad).
Los investigadores universitarios encontraron que el núcleo supraquiasmático, una pequeña región del hipotálamo, controla la cantidad de glucosa que entra en el núcleo arqueado, otra región involucrada en la integración de la información metabólica.
“Nuestra propuesta es que, dependiendo de la cantidad de glucosa que accesa al núcleo arqueado, la glicemia periférica se ajusta; es decir, cuando hay mucha glucosa en el núcleo arqueado, la concentración de glucosa en la sangre disminuye en la periferia, y viceversa”, dice Betty Rodríguez Cortés, integrante del mencionado grupo de investigación.
Los investigadores observaron que la glucosa que circula en la sangre entra en mayor cantidad en el núcleo arqueado cuando se inicia la fase de reposo y en menor cantidad cuando se inicia la fase de actividad.
“En el caso de las ratas, en el momento en que comienzan su fase de actividad, la cantidad de glucosa que accesa al núcleo arqueado disminuye. Lo que proponemos es que, al no entrar glucosa en el núcleo arqueado, los niveles circulantes de ésta suben. Y cuando las ratas se van a dormir, la cantidad de glucosa que accesa al núcleo arqueado aumenta porque el núcleo supraquiasmático le avisa, mediante una señal de vasopresina, que es tiempo de que la deje pasar en mayor cantidad al núcleo arqueado, lo que da como resultado una disminución de los niveles de la glucosa circulante. Así es como creemos que fluctúa la glucosa a lo largo del ciclo de actividad y reposo”, dice Gabriela Hurtado Alvarado, otra integrante del grupo de investigación.
A pesar de que las variaciones de glucosa reguladas por el núcleo supraquiasmático resultan muy sutiles, son sumamente importantes desde el punto de vista circadiano.
“Vale la pena resaltar la relevancia que tiene la preservación de estos ritmos circadianos. La exposición a la luz durante los periodos en que deberíamos de estar en oscuridad perturba los ritmos circadianos. Especulativamente, esto lo podemos relacionar con la aparición de la diabetes, incluso de problemas metabólicos que pueden derivar en obesidad y resistencia a la insulina. Estos ritmos circadianos tienen una funcionalidad visible y el hecho de alterarlos nos causa problemas de salud”, finaliza Rodríguez Cortés.
Los resultados de este estudio fueron publicados, bajo el título Suprachiasmatic nucleus-mediated glucose entry into the arcuate nucleus determines the daily rhythm in blood glycemia, en la edición de enero pasado de la revista científica Current Biology.
Betty Rodríguez Cortés
Investigadora del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM
“Nuestra propuesta es que, dependiendo de la cantidad de glucosa que accesa al núcleo arqueado, la glicemia periférica se ajusta”