A medida que las personas realizan sus rutinas diarias y nocturnas, sus tractos digestivos también siguen una rutina: digerir los alimentos y absorber los nutrientes durante las horas de vigilia, y reponer las células desgastadas durante el sueño. El trabajo por turnos y el desfase horario pueden afectar los horarios de sueño y la digestión.ritmos fuera de control. Tales alteraciones se han relacionado con un mayor riesgo de infecciones intestinales, obesidad, enfermedad inflamatoria intestinal y cáncer colorrectal, entre otros.
Ahora, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han identificado un tipo de célula inmunitaria que ayuda a mantener el tiempo en el intestino. Estas células, conocidas como células linfoides innatas tipo 3 ILC3, son responsables de mantener el intestinofuncionan de manera normal y saludable. Los investigadores encontraron que los llamados genes reloj son muy activos en tales células y que la producción de moléculas inmunes por parte de las células sigue la actividad de los genes reloj. Cuando los investigadores eliminaron un gen del reloj clave deratones, los animales no produjeron un subconjunto de células ILC3 y lucharon por controlar una infección bacteriana en el intestino.
Los hallazgos, publicados el 4 de octubre en Inmunología científica , ayude a explicar por qué las alteraciones de los ritmos circadianos están relacionadas con problemas gastrointestinales. Además, sugieren que dirigirse a los genes del reloj podría afectar a las células inmunitarias y ayudar a contrarrestar los efectos negativos de los horarios de sueño erráticos asociados con enfermedades intestinales.
"Cada vez está más claro que las alteraciones de los ritmos circadianos tan comunes en la vida moderna el trabajo por turnos, el desfase horario, la privación crónica del sueño tienen efectos nocivos en la salud de las personas, pero todavía no sabemos mucho sobre cómolas interrupciones del sueño causan estos problemas ", dijo el autor principal Marco Colonna, MD, profesor de patología en Robert Rock Belliveau MD y profesor de medicina." Lo que hemos encontrado aquí es que los ritmos circadianos afectan directamente la función de las células inmunitarias en el intestino, lo que podría ayudar a explicar algunos de los problemas de salud que vemos, como la enfermedad inflamatoria intestinal y el síndrome metabólico ".
Las células ILC3 mantienen el equilibrio en el intestino al fortalecer la barrera entre los billones de bacterias que normalmente viven dentro del intestino y las células que forman el intestino mismo. También producen moléculas inmunes que ayudan al sistema inmunológico del intestino a evitar una reacción exagerada a microbios inofensivosy partículas de alimentos, al tiempo que conserva su capacidad para combatir los microorganismos que causan enfermedades.
Colonna y sus colegas han estudiado las células ILC3 durante años, pero no fue hasta que la primera autora Qianli Wang y la segunda autora Michelle Robinette, MD, PhD, ambas estudiantes de posgrado en el laboratorio de Colonna en ese momento, notaron que los genes del reloj eran altamenteactivado en las células ILC3 que comenzaron a preguntarse si las células podrían vincular los ritmos circadianos con el sistema inmunológico del intestino.
"Si las células ILC3 están en sintonía con los ritmos circadianos, pueden anticipar cuándo llegará la nutrición al intestino, que es también cuando las bacterias peligrosas podrían consumirse accidentalmente y llegar también al intestino", dijo Wang.funcionando, el intestino necesita estar preparado para estos ritmos diarios, y estas células juegan un papel fundamental en ese proceso ".
Al estudiar las células ILC3 extraídas de los intestinos de los ratones a intervalos de seis horas, los investigadores descubrieron que la actividad de los genes del reloj variaba en un patrón predecible durante el transcurso de un día, y que la actividad de los genes para las moléculas inmunes se seguía con el relojCuando pusieron a algunos ratones en un horario similar al experimentado por un trabajador por turnos un cambio de ocho horas en el ciclo de luz-oscuridad cada dos días, las células ILC3 dejaron de funcionar normalmente. Produjeron bajos niveles de inmunidadmoléculas cuando se estimulan para responder a una infección. Además, cuando los ratones fueron modificados genéticamente para que carecieran de la proteína reloj REV-ERB alfa, los animales no desarrollaron cantidades normales de células ILC3.
"Creo que es justo decir que ILC3 está bajo la regulación del ritmo circadiano y ciertos genes circadianos clave son cruciales para que las células ILC3 se desarrollen y funcionen", dijo Wang.
Wang y Colonna sospecharon que una escasez de células ILC3 o un cambio en el comportamiento de ILC3 podría afectar la capacidad del cuerpo para combatir infecciones intestinales. Utilizando ratones que carecen de la proteína del reloj, así como ratones sanos para comparar, los investigadores estudiaron elefecto de la infección con la bacteria Clostridium difficile, que puede causar diarrea severa en las personas. Los ratones sin la proteína reloj no lograron montar una defensa eficaz: sus células ILC3 produjeron más de una molécula inmune dañina y menos de una molécula inmune protectora, y ellas bacterias se diseminan más ampliamente en sus cuerpos.
"El equilibrio del intestino se ve alterado por alteraciones de los ritmos circadianos", dijo Wang. "Las células ILC3 son tan importantes para el equilibrio intestinal que es posible que podamos contrarrestar algunas de estas alteraciones dirigiéndonos a los genes del reloj en las células ILC3".
Los investigadores continúan estudiando el papel de los ritmos circadianos en el tracto digestivo.
"Es probable que la relevancia emergente de la regulación circadiana en la salud intestinal afecte la práctica médica y hospitalaria", dijo Colonna. "Creo que tendremos que comenzar a tomar en consideración los ritmos circadianos de las células intestinales al elegir el momento óptimo para la nutrición yintervenciones farmacológicas. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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