Ruud M Buijs, Ph. D
Doctor Roberto Salgado
Q.F.B. María del Carmen Basualdo
Doctora Carolina Escobar
RESUMEN
La alta incidencia mundial de obesidad ha traído como consecuencia una también alta incidencia de enfermedades metabólicas, entre ellas la diabetes, la hipertensión arterial y la dislipidemia, que han desencadenado el llamado síndrome metabólico, que en México ha alcanzado proporciones alarmantes.
En este artículo, mostramos evidencias de que el reloj biológico, que normalmente nos adapta a los cambios cíclicos del ambiente, sufre alteraciones debido al estilo de vida moderno, que implica baja actividad física durante el día e ingesta abundante de comida en la noche, y que los ritmos circadianos alterados son factor promotor de la obesidad y del síndrome metabólico.
MÁS Y MÁS OBESIDAD
Son diversas las causas del síndrome metabólico y la obesidad. En general, hay consenso de que el incremento desmesurado en la incidencia de obesidad tiene como principal causa la abundancia de comida en la sociedad moderna. En la evolución social, el hombre se ha enfrentado mayormente a la escasez, y solamente en el último siglo se ha encontrado con la abundancia de alimentos.
Por ello, los mecanismos de adaptación a la escasez se han desarrollado mejor que los relacionados con la abundancia; a ello se suma el incremento en la disponibilidad de comida dulce y grasosa, que contribuye a la sobreingesta de calorías y, por tanto, a la acumulación de grasa en el organismo.
EL RELOJ BIOLÓGICO NOS MARCA EL TIEMPO
A lo largo de la evolución, la necesidad de estimar el tiempo y anticiparse para conseguir alimento, requirió que los organismos se adaptaran a los cambios cíclicos de luz-oscuridad, y que organizaran sus periodos de actividad y de descanso. En todos los organismos, estos mecanismos se han desarrollado con el fin de predecir el inicio y el final del día.
El sistema que permite la estimación del tiempo se conoce como sistema circadiano. En todas las células del cuerpo hay mecanismos de reloj que marcan el paso del tiempo de diversas formas; además, en los mamíferos, el cerebro y más precisamente la región ventral del hipotálamo, contiene el único reloj autónomo: el núcleo supraquiasmático.
Esta estructura genera ciclos de actividad, y transmite diariamente, a todos los tejidos del cuerpo, las señales del tiempo, vía hormonal y por el sistema nervioso autónomo. Mediante estas señales, los mecanismos homeostáticos de los tejidos fluctúan y se preparan para la actividad o el descanso.
Este legado de la evolución ha permitido que nuestro ambiente interno sufra los cambios necesarios que favorecen el inicio de la actividad o el sueño, y permiten a nuestro cuerpo guardar o utilizar energía para un día intenso de trabajo. Un ejemplo de esto es el incremento diario de los niveles de glucosa, que sucede justo antes de iniciar la actividad.
MUTACIONES EN EL AMBIENTE ¿CAUSA DE OBESIDAD?
Durante el último siglo, el estilo de vida ha cambiado dramáticamente en los países industrializados. La comida es muy abundante, se multiplican los refrigerios, y la ingesta más fuerte de alimento se hace al final del día. Al mismo tiempo, se ha reducido considerablemente el ejercicio físico. Mas aún, para algunas personas, la actividad física no necesariamente coincide con el periodo de luz natural, ya que la electricidad permite tener actividad intensa durante la noche.
Como resultado de estas señales temporales distorsionadas, el sistema circadiano sufre alteraciones. El ritmo interno en el organismo normalmente debe ser congruente con la conducta del individuo, la actividad física y la ingesta de alimento; si estos procesos no coinciden con las señales del reloj biológico, este desbalance lleva a la pérdida de los ritmos circadianos, con lo cual ya no se presentan incrementos de actividad metabólica que anticipen y acompañen las horas de máxima actividad, lo que puede ser la principal causa del síndrome metabólico. Desde la perspectiva del desarrollo evolutivo, estos cambios pueden parecer una mutación ambiental abrupta.
EL BALANCE DE LA VIDA
La base del balance entre el sistema circadiano y el resto del organismo radica en la organización de las señales de salida del reloj biológico.
Las señales de tiempo del hipotálamo se transmiten al resto del cuerpo, vía las hormonas de la glándula pituitaria, y recientemente hemos demostrado la importante contribución del sistema nervioso autónomo en esta transferencia de ritmo.
Obviamente, la ventaja del sistema nervioso autónomo es que consigue enviar las señales del reloj biológico con mucha mayor resolución y rapidez a los órganos y tejidos específicos. Otro aspecto importante es que todos los tejidos del cuerpo expresan genes reloj, que normalmente tienen un ritmo en consonancia con el reloj biológico.
EL RITMO EN NUESTROS ÓRGANOS PUEDE INFLUIR EN LA COMIDA
Estudios recientes han demostrado que estos genes reloj ejercen funciones muy importantes en la coordinación del metabolismo en las células del cuerpo. Esto significa que estas interacciones del metabolismo y los genes reloj son determinantes para el consumo y almacenamiento de energía en los tejidos.
Por mecanismos no totalmente esclarecidos, en los últimos años se ha observado que este balance puede ser alterado simplemente por comer fuera de tiempo. En experimentos recientes, hemos demostrado que la disociación entre la hora de ingestión de comida y las señales del reloj biológico dan como resultado alteraciones en el ritmo de los diversos tejidos, con respecto al reloj central.
Más aún, nuestros experimentos han demostrado que horarios incorrectos en la ingesta de comida dan como resultado que las ratas presenten, en poco tiempo, varios signos de síndrome metabólico. Asimismo, hemos obtenido evidencias de que, ante esta disociación entre las horas de alimentación y las señales del reloj biológico, se alteran patrones de actividad neuronal y oscilaciones metabólicas.
INFORMACIÓN DE NUESTRO CEREBRO
Otras estructuras del cerebro que coordinan la actividad del sistema autónomo se llegan a modificar por la pérdida de sincronía del reloj biológico, y provocan un desbalance de señales a tejidos, asociadas con la regulación metabólica que puede ser causa del síndrome metabólico.
Por ejemplo, el tejido graso fue por mucho tiempo considerado blanco de las hormonas o tejido inervado sólo por el sistema nervioso simpático. Recientemente, hemos demostrado que señales del sistema parasimpático, que proyecta del núcleo motor del vago al tejido graso, modula la sensibilidad a la insulina y a la glucosa, así como regula el metabolismo de grasa por un camino anabólico. Este proceso permite al cerebro estimular la quema de grasa (simpático) o la acumulación de la misma (parasimpático).
También hemos demostrado que en el cerebro existe una asombrosa capacidad de especialización de neuronas en el hipotálamo y el reloj biológico. Por ejemplo: neuronas presentes en el hipotálamo proyectan tanto al tejido intra abdominal como al subcutáneo. Esto significa que los órganos intra abdominales, entre ellos, el hígado y el páncreas, así como la grasa visceral, reciben señales de las mismas neuronas.
En el momento en que se ingiere el alimento, se estimulan las señales de salida del parasimpático al páncreas, lo que da como resultado la secreción de insulina. Al mismo tiempo, el sistema nervioso autónomo estimula la sensibilidad a la insulina en el hígado y en la grasa abdominal.
Al recorrerse el horario de alimentación hacia la noche, se estimula la secreción de insulina en la noche, cuando el reloj biológico promueve mayor eficiencia en la acumulación de grasa intra abdominal, a expensas de la glucosa. Esto explica por qué las alteraciones en los patrones de alimentación llevan a la acumulación de grasa abdominal, que está asociada con el síndrome metabólico y con la insensibilidad a la insulina.
Estas evidencias explican cómo el cambio del estilo de vida en los países industrializados puede llevar al síndrome metabólico. El aumento en su incidencia no necesariamente es ocasionado por consumir demasiada comida, sino que puede ser consecuencia del consumo de alimento en el momento equivocado.
