El ritmo circadiano, es decir, el reloj biológico interno que controla el comportamiento humano durante el día y la noche, regula la función de células encargadas de regenerar la piel diariamente (las células madres de la piel), según un estudio de un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG).
Este trabajo, llevado a cabo por el grupo de Homeóstasis Epitelial y Cáncer y cuyos resultados se publican hoy en la revista Nature, explica que de la perturbación de este ritmo resulta el envejecimiento prematuro del tejido y una mayor predisposición a desarrollar tumores de piel.
El restablecimiento de un reloj biológico adecuado aumentaría la capacidad regenerativa del tejido a largo plazo y disminuiría la probabilidad de desarrollar tumores, explican los autores.
Las células madre regulan el reemplazo celular en los tejidos y en el caso de la piel se encargan de producir constantemente nuevas células que reemplazan aquellas que están deterioradas por su uso diario y el efecto de los diferentes agentes nocivos, tales como la luz ultravioleta durante las horas de sol y patógenos como bacterias y virus.
Los investigadores han encontrado que el comportamiento de las células madre de la piel está regulado por un reloj biológico interno y que el correcto funcionamiento de este reloj es necesario para el mantenimiento del tejido.
Este reloj regula el comportamiento de las células madre de tal forma que, por ejemplo, durante las horas de máxima exposición a la luz las células sean capaces de protegerse al máximo de la radiación nociva (principal causa del cáncer de piel), mientras que por la tarde-noche puedan dividirse y regenerar el tejido sustituyendo las células dañadas por células sanas.
Así, el reloj biológico permite que las células madre se dividan en los momentos en los que la piel ya no está expuesta a posibles daños, cuando sería más vulnerable a la acumulación de mutaciones en el ADN, que ocasiona una pérdida de su capacidad regenerativa o una mayor predisposición a desarrollar tumores.
"Por lo tanto, el reloj biológico permite que haya un ajuste preciso del comportamiento temporal de las células madre, de tal manera que el sistema se adapta a las necesidades del tejido según la hora del día y que haya un reemplazo constante de las células del tejido con un mínimo riesgo de acumular mutaciones en el ADN", explica Salvador Aznar Benitah, coordinador del estudio.
Los genes Bmal1 y Period1/2 son los encargados de controlar este ritmo y de regular la actividad o el reposo de la regeneración celular.
Mediante la manipulación genética de ambos, los investigadores demostraron que la perturbación del reloj biológico en las células madre de la piel impedía a las células saber cuándo tenían que ejercer su función y que esto ocasionaba problemas a largo plazo en el envejecimiento celular y en la generación de tejido.
La arritmia en el reloj también aumentaba significativamente la propensión a desarrollar un tipo de cáncer de piel que constituye uno de los más diagnosticados en las sociedades industrializadas.
El reloj biológico (comúnmente denominado "ritmo circadiano") acomoda las funciones biológicas acorde con los cambios naturales de luz y oscuridad a los que el hombre está expuesto de forma diaria.
Los resultados del estudio muestran que la regeneración de la piel, esencial para prevenir el envejecimiento y desarrollo de tumores, está también sujeta a estos ritmos.
Al envejecer, la precisión de este reloj tiende a perderse de forma progresiva con cambios en los hábitos de vigilia y sueño de alimentación, al igual que en personas expuestas a cambios constantes en sus hábitos (como el jet lag de forma rutinaria).
Los investigadores creen que esto a la larga puede producir fallos en la capacidad regenerativa de los tejidos y el consiguiente envejecimiento, además de mayor propensión a desarrollar tumores.
Los autores apuntan que es necesario investigar más para entender por qué el reloj biológico se pierde con el envejecimiento, y si se pueden desarrollar formas de restablecer un reloj "joven".