Actualizado S�bado,
agosto
10:30Adaptarse a una nueva zona horaria o a un nuevo horario laboral puede desincronizar el reloj biol�gico durante d�as, lo que contribuye a trastornos del sue�o, cambios metab�licos y otras consecuencias para la salud. Investigadores han desarrollado una terapia celular implantable que podr�a ayudar al cuerpo a adaptarse m�s r�pidamente a estos cambios.El nuevo estudio realizado en ratones y publicado en la revista Advanced Science, demuestra un nuevo enfoque para regular los ritmos circadianos mediante la se�alizaci�n metab�lica y proporcionan evidencia preliminar de que las terapias con c�lulas dise�adas podr�an utilizarse para abordar la alteraci�n circadiana. Las c�lulas encapsuladas, dise�adas para producir continuamente la hormona metab�lica leptina, redujeron el tiempo necesario para que los animales se adaptaran a los cambios en el ciclo luz-oscuridad que imitan el desfase horario y el trabajo por turnos."Los m�todos actuales para ajustar los ritmos circadianos dependen en gran medida de comportamientos programados con precisi�n, como la exposici�n a la luz, los horarios de las comidas o la administraci�n de melatonina", explica Omid Veiseh, profesor de bioingenier�a en Rice y director del Rice Biotech Launch Pad, de la Universidad de Rice. "Quer�amos explorar si una terapia celular temporal podr�a ofrecer una forma m�s pr�ctica de ayudar al cuerpo a adaptarse a los cambios de horario".Una inyecci�n para reajustar el reloj internoLa terapia consiste en c�lulas epiteliales del pigmento retiniano humano modificadas gen�ticamente para producir leptina, una hormona conocida principalmente por regular el apetito y el metabolismo.Las c�lulas est�n encapsuladas en microesferas de alginato que las protegen del sistema inmunitario, permitiendo a su vez que las prote�nas terap�uticas se difundan en el organismo. Tras una sencilla inyecci�n subcut�nea, las c�lulas encapsuladas elevan temporalmente los niveles circulantes de leptina antes de perder viabilidad de forma natural con el tiempo."El metabolismo y los ritmos circadianos est�n estrechamente relacionados, pero el potencial terap�utico de esta relaci�n a�n no se ha explorado en profundidad. Estos hallazgos sugieren que las se�ales metab�licas pueden utilizarse para acelerar la adaptaci�n a las alteraciones circadianas", se�ala Martha Hotz, profesora de neurobiolog�a en la Universidad Northwestern y coautora del estudio.En estudios con ratones, los animales que recibieron la terapia con c�lulas productoras de leptina se adaptaron significativamente m�s r�pido a los adelantos y retrasos de fase en el ciclo luz-oscuridad. Los ratones tratados con esta terapia se adaptaron a un retraso de cuatro horas en el ciclo un 50% m�s r�pido que los animales de control.Resultados prometedores tambi�n en primatesPara evaluar el potencial traslacional del m�todo, los investigadores probaron la terapia en macacos cangrejeros, cuyos patrones de sue�o-vigilia se asemejan m�s a los de los humanos. El tratamiento fue bien tolerado y redujo el tiempo de sincronizaci�n tras cambios de horario de seis horas en aproximadamente un d�a, en comparaci�n con el grupo de control."El hecho de que hayamos observado efectos similares tanto en roedores como en primates no humanos sugiere que la biolog�a subyacente puede conservarse entre especies", resalta Fred Turek, director del Centro de Biolog�a del Sue�o y Circadiana de Northwestern y uno de los autores principales del estudio.Los investigadores monitorizaron m�ltiples indicadores fisiol�gicos de la sincronizaci�n circadiana, como la actividad, la frecuencia card�aca y la temperatura corporal central. En todas estas mediciones, los animales que recibieron los implantes productores de leptina se adaptaron m�s r�pidamente a los nuevos horarios que los controles no tratados.La terapia no afect� negativamente el sue�o. El an�lisis de la arquitectura del sue�o en primates no humanos no mostr� reducci�n en el tiempo total de sue�o, ni en el sue�o REM ni en el sue�o no REM. Los investigadores tambi�n observaron un aumento en la actividad del sue�o de ondas lentas tras algunos cambios de horario, lo que sugiere una posible mejora en la calidad del sue�o durante la recuperaci�n.Adem�s de demostrar su eficacia, el estudio tambi�n evalu� la seguridad y la viabilidad de la plataforma. Los an�lisis de sangre y el seguimiento cl�nico no mostraron signos de toxicidad significativa en primates no humanos, y los animales que recibieron m�ltiples dosis durante un a�o no experimentaron efectos adversos a largo plazo. Las c�lulas encapsuladas permanecieron activas durante varios d�as antes de desaparecer de forma natural, lo que constituye una intervenci�n temporal y reversible."Nuestro objetivo no era alterar permanentemente el sistema circadiano", indica Samantha Fleury, primera autora de la publicaci�n. "Busc�bamos una terapia que pudiera brindar apoyo a corto plazo durante per�odos de alteraci�n y que luego se resolviera de forma natural".Los investigadores creen que la plataforma podr�a explorarse en el futuro para aplicaciones que impliquen alteraciones frecuentes del ritmo circadiano, como el trabajo por turnos, las operaciones militares, los viajes internacionales y otras situaciones en las que la r�pida adaptaci�n a los cambios de horario sea importante."Este trabajo aporta nuevas pruebas de que las v�as metab�licas pueden aprovecharse para influir en la biolog�a circadiana", subraya Jonathan Rivnay, profesor de ingenier�a biom�dica y ciencia e ingenier�a de materiales en la Universidad Northwestern y uno de los autores principales del estudio. "En t�rminos m�s generales, demuestra c�mo las terapias celulares modificadas gen�ticamente pueden utilizarse para administrar mol�culas biol�gicamente activas de maneras que ser�an dif�ciles de lograr mediante la dosificaci�n convencional".El equipo planea investigar m�s a fondo los mecanismos que vinculan la leptina con la regulaci�n circadiana y explorar versiones de pr�xima generaci�n de la plataforma capaces de proporcionar un apoyo circadiano ajustable o repetible.
