Trabajar en turnos nocturnos es cierto que altera el ritmo circadiano del cuerpo, y una serie de estudios han encontrado que pueden aumentar el riesgo de desarrollo de cáncer. Ahora, los investigadores han arrojado luz sobre los mecanismos que subyacen a esta asociación.
Los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) revelan que la interrupción del ritmo circadiano también conduce al deterioro de dos genes supresores de tumores, que pueden estimular el crecimiento del tumor.
El autor principal, Thales Papagiannakopoulos, del Instituto Koch del MIT para la Investigación del Cáncer Integral, y sus colegas, publican sus hallazgos en la revista Cell Metabolism.
Alrededor de 15 millones de personas en los Estados Unidos trabajan en turnos nocturnos u otros horarios irregulares, y los estudios han demostrado que pueden tener consecuencias negativas para la salud.
Medical Press ha informado, por ejemplo, que los investigadores han encontrado una relación entre la rotación de los turnos nocturnos y un mayor riesgo de muerte por enfermedad cardiovascular, cáncer de pulmón, y todas las causas. Otro estudio enfatiza que los trabajadores por turnos obtienen peores resultados en pruebas cognitivas.
El ritmo circadiano
El trabajo por turnos interfiere con el ritmo circadiano del cuerpo – el ciclo de 24 horas aproximado que regula cuando vamos a dormir y la hora de despertar, principalmente en respuesta a la luz y la oscuridad en el medio ambiente.
El ritmo del cuerpo central circadiano, o «reloj maestro», se compone de alrededor de 20.000 células nerviosas en el cerebro, que se conocen colectivamente como el núcleo supraquiasmático (NSQ).
Situado en el hipotálamo, el NSQ recibe información sobre los niveles de luz y de color oscuro de la retina de los ojos, y esta información se envía a las células del cuerpo.
Papagiannakopoulos y sus colegas, describen dos genes dentro de las células que juegan un papel en la regulación del reloj circadiano: Bmal1 y Per2.
Bmal1 es responsable de activar Per2. Tras la activación, Per2 cambia en una serie de procesos biológicos regulados por el ritmo circadiano, incluyendo la división celular y el metabolismo, que el equipo señala son dos características muy particulares del cáncer.
Los investigadores señalan que las proteínas codificadas por estos genes generalmente fluctúan a lo largo del día, pero estas fluctuaciones disminuyen si se interrumpen los ciclos de luz y oscuridad.
«Las células necesitan la señal de la luz, que es como un botón de reinicio durante el día. Cuando se pierde esa señal, se pierden los ritmos normales en cada célula de su cuerpo», explica Papagiannakopoulos.
‘Jet lag’ promovió el crecimiento del tumor en ratones
Para su estudio, los investigadores observaron cómo la interrupción de los ciclos de luz y oscuridad afectan a la actividad del gen Bmal1 y Per2, y cómo esto puede influir en el desarrollo del cáncer.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo ha modificado genéticamente ratones para desarrollar cáncer de pulmón de células no pequeñas, que es una forma de cáncer de pulmón que representa alrededor del 80-85% de todos los casos.
Los ratones se dividieron en dos grupos. Cada grupo fue expuesto a la luz en diferentes horarios oscuros, y el equipo analizó la actividad del gen y el crecimiento tumoral en los roedores.
Un grupo de ratones se expuso a una luz normal / oscuridad por el calendario, que involucró a 12 horas de luz seguido de 12 horas de oscuridad. El otro grupo siguió un programa de «jet lag», que involucró a la exposición a un extra de 8 horas de luz cada 2-3 días.
Los investigadores han señalado que el calendario de desfase horario simula la interrupción del ritmo circadiano que los seres humanos experimentan cuando se trabaja en turnos nocturnos o viajan a través de diferentes zonas horarias que implican la diferencia de huso horario.
En comparación con los ratones expuestos a la luz normal / oscuridad calendario, las personas expuestas a la programación de jet lag, estos han experimentado un crecimiento más rápido del tumor y más agresivo, encontró el equipo.
Bmal1, interrupción Per2 conduce a la acumulación de proteína promotora de cáncer
A continuación, los investigadores han «noqueado» los genes Bmal1 y Per2 de los ratones y expusieron a los roedores a luz / oscuridad en horarios normales. Esto, también, condujo a un crecimiento tumoral más rápido.
«Si se interrumpen estos genes en cada célula del cuerpo, no se aplican las señales de luz que se recibe normalmente», señala Papagiannakopoulos. «Es una manera de tomar un martillo molecular y acabar rompiendo el reloj.»
En una posterior investigación, los investigadores encontraron que los genes que regulan Bmal1 y Per2, que conducen a la producción de una proteína llamada c-myc. Esta proteína es conocida por promover el crecimiento del cáncer.
El equipo explica que cuando se rompen estos genes, c-myc se acumula, lo que desencadena un aumento en el metabolismo celular, su crecimiento y división. Esto puede impulsar el desarrollo del cáncer.
Más apoyo a sus conclusiones, mediante el análisis de muestras de tumores de pulmón humanos, los investigadores identificaron niveles significativamente más bajos de la expresión génica y Bmal1 Per2, así como una menor expresión de otros genes que regulan el ritmo circadiano.
Los autores afirman que sus hallazgos arrojan luz sobre cómo el trabajo por turnos y otros factores que alteran el reloj circadiano pueden conducir al desarrollo de cáncer:
«Demostramos que tanto la perturbación fisiológica (desfase horario) y la mutación genética de los componentes centrales del reloj circadiano, redujo la supervivencia y promovió el crecimiento del tumor de pulmón y la progresión.
Nuestros resultados demuestran que, tanto la interrupción sistémica y somática de los ritmos circadianos, contribuyen a la progresión del cáncer «.
Papagiannakopoulos ahora planea investigar si las células cancerosas en las que están alteradas por el reloj circadiano, regulan los genes que poseen vulnerabilidades que podrían ser objeto con las drogas.
Además, quiere evaluar cómo la interrupción en el ritmo circadiano puede influir en el desarrollo de otras formas de cáncer.
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