Las mitocondrias – los pequeños centros de poder dentro de las células que queman nutrientes como el azúcar para producir energía – están estrechamente controlados por el reloj biológico o circadiano del cuerpo. En consecuencia, hay un tiempo óptimo cuando el procesador de azúcar/combustión es más eficiente.
Esta fue la principal conclusión de un estudio realizado por investigadores del Instituto de Ciencia Weizmann en Rehovot, Israel, y el Instituto Max Planck de Bioquímica en Martinsried, Alemania.
El estudio fue publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Los investigadores dicen que sus hallazgos podrían explicar por qué las personas que duermen y comen fuera de fase con sus relojes biológicos son más propensas a convertirse en obesas y con sobrepeso y desarrollar enfermedades crónicas, como la diabetes y el síndrome metabólico.
El líder del estudio, Dr. Gad Asher, que dirige un laboratorio en el Instituto Weizmann, que se especializa en relojes circadianos y el metabolismo, dice que al igual que todos los seres vivos, cada uno tiene un reloj circadiano que controla el sueño, la actividad, la alimentación y el metabolismo. Además explica:
«En cierto sentido, es como un calendario diario, diciéndole al cuerpo cuando tiene que esperar, por lo que puede prepararse para el futuro y funcionar de manera óptima.»
En el estudio, él y sus colegas identificaron cientos de proteínas en la mitocondria de los ratones y midió sus niveles en diferentes momentos del día y la noche. Ellos encontraron que 40% de las proteínas mitocondriales tenían un pico una vez al día – aunque no necesariamente al mismo tiempo.
El equipo también identificó las proteínas que forman el reloj circadiano y las fluctuaciones de las mitocondrias y de control en las otras proteínas.
Proteínas circadianas en las mitocondrias tienen horas punta
Los investigadores encontraron que la mayoría de las proteínas en la mitocondria circadiana de los ratones alcanzó su punto máximo de 4 horas en la parte de la luz del día de su ciclo, y teniendo en cuenta que los ratones son activos durante la noche.
De estas proteínas circadianas, había una – una enzima – que parecía ser particularmente importante para controlar la velocidad de la quema de azúcar para obtener energía. Esta enzima alcanzó un máximo de 4 horas a la luz del día, lo que sugiere el momento óptimo de la mitocondria para la utilización de azúcar, que fue también alrededor de este tiempo.
Los investigadores comprobaron esto dando azúcar a las mitocondrias en distintos momentos del día y encontraron, en efecto, que en 4 horas en la luz del día fue el momento en el que la respiración – la ingesta de oxígeno necesaria para quemar el azúcar – y el uso de glucosa estaban en su punto más alto.
El equipo también investigó el ciclo de grasa en la mitocondria. Ellos encontraron que la proteína que controla los ácidos grasos podrían estar en el pico central en un momento diferente a la proteína que controla la velocidad de quema de azúcar. Y de nuevo, se encontraron con que la quema de grasa era más eficiente en este momento.
Por último, el Dr. Asher y sus colegas realizaron pruebas en ratones diseñados genéticamente para que sus relojes biológicos no funcionaran correctamente. Encontraron que las proteínas mitocondriales en estos ratones no mostraran un patrón de ascenso y descenso, y que procesan el azúcar y la grasa a un ritmo constante durante todo el día y la noche.
El Dr. Asher dice que los resultados apoyan hallazgos previos en los que mostraban que si los ratones sólo se alimentan por la noche, cuando son activos, se comen la misma cantidad de calorías que los ratones a los que también comen durante el día, pero sus niveles de lípidos (por ejemplo colesterol en la sangre) son 50% más bajos. Y concluye:
«En otras palabras, el resultado no sólo depende de lo que se come, sino también de cuando lo comes. Si pudiéramos ser más conscientes del momento de nuestras actividades celulares, podríamos ser capaces de tomar ventaja de los varios alimentos de una manera más saludable».
