Para adaptarse a los cambios ambientales recurrentes diarios, los animales muestran variaciones cíclicas en el comportamiento y la fisiología, como los ciclos de sueño-vigilia pero, también, una serie de oscilaciones menos visibles en las funciones neurológicas, metabólicas, endocrinas, cardiovasculares e inmunes. La ritmicidad circadiana se crea endógenamente mediante relojes moleculares codificados genéticamente cuyos componentes cooperan para generar cambios cíclicos en su propia abundancia y actividad, con una periodicidad de aproximadamente un día. En todo el cuerpo, estos relojes moleculares transmiten el control temporal de la función de los órganos y tejidos mediante la regulación de los programas pertinentes posteriores. La sincronización entre los diferentes osciladores circadianos y la resonancia con el día solar está en gran medida habilitada por un marcapasos neural que responde directamente a ciertas señales ambientales y puede transmitir representaciones internas de la hora del día a todo el cuerpo. En esta revisión, discutimos aspectos del reloj circadiano en Drosophila melanogaster y mamíferos, incluidos los componentes de estos osciladores moleculares, la función y los mecanismos de acción de los relojes centrales y periféricos, su sincronización y su relevancia para la salud humana.
reloj circadiano
Comparación de una dieta libre de carbohidratos versus ayuno con glucosa plasmática, insulina y glucagón en la diabetes tipo 2
OBJETIVO:
La hiperglucemia mejora cuando los pacientes con diabetes tipo 2 reciben una dieta para bajar de peso. La mejora generalmente ocurre poco después de la implementación de la dieta. Esta respuesta rápida podría resultar de un bajo suministro de combustible (calorías), un menor contenido de carbohidratos de la dieta para bajar de peso y / o la pérdida de peso per se. Para diferenciar estos efectos, se determinaron la glucosa, la insulina, el péptido C y el glucagón durante las últimas 24 h de un período de 3 días sin alimentos (restricción calórica severa) y una dieta libre de carbohidratos suficiente en calorías.
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN:
Se estudiaron siete sujetos con diabetes tipo 2 no tratada. Se utilizó un diseño cruzado aleatorio con un período de lavado de 4 semanas entre los brazos.
MÉTODOS
Los resultados de la dieta libre de carbohidratos y suficientes calorías y el ayuno de 3 días se compararon con la dieta estándar inicial que consiste en 55% de carbohidratos, 15% de proteínas y 30% de grasas.
RESULTADOS
La concentración de glucosa en ayunas durante la noche disminuyó de 196 (dieta estándar) a 160 (dieta libre de carbohidratos) a 127 mg / dl (en ayunas). Las respuestas del área de glucosa e insulina de 24 h disminuyeron en un 35% y 48% en el día 3 de la dieta libre de carbohidratos, y en un 49% y 69% después del ayuno. Durante la noche, la insulina basal y el glucagón se mantuvieron sin cambios.
CONCLUSIONES
El ayuno a corto plazo redujo drásticamente el ayuno nocturno y las concentraciones de glucosa integradas las 24 h. La restricción de carbohidratos per se podría representar el 71% de la reducción. La insulina no pudo explicar completamente las respuestas de glucosa. En ausencia de carbohidratos, la respuesta neta a la insulina fue del 28% de la dieta estándar. El glucagón no contribuyó a las adaptaciones metabólicas observadas.
El potencial terapéutico de la melatonina: una revisión de la ciencia
La melatonina es un compuesto similar a un neurotransmisor natural ubicuo producido principalmente por la glándula pineal. Este agente está involucrado en numerosos aspectos de la regulación biológica y fisiológica de las funciones corporales. El papel de la melatonina endógena en las alteraciones del ritmo circadiano y los trastornos del sueño está bien establecido. Algunos estudios han demostrado que la melatonina también puede ser efectiva en el cáncer de seno, las enfermedades fibroquísticas del seno y el cáncer de colon. Se ha demostrado que la melatonina modifica la inmunidad, la respuesta al estrés y ciertos aspectos del proceso de envejecimiento. Algunos estudios han demostrado mejoras en los trastornos del sueño y la «puesta de sol» en pacientes con enfermedad de Alzheimer. El papel antioxidante de la melatonina puede ser de uso potencial para afecciones en las que el estrés oxidativo está involucrado en los procesos fisiopatológicos. La multiplicidad de acciones y la variedad de efectos biológicos de la melatonina sugieren el potencial para una variedad de usos clínicos y para mejorar el bienestar. Esta revisión resume la fisiología de la melatonina y discute los posibles usos terapéuticos de la melatonina.
Síntesis y papel fisiológico en humanos:
La melatonina es una hormona indol ampliamente distribuida en fuentes vegetales y animales, como la leche humana, plátanos, remolachas, pepinos y tomates. Químicamente, la melatonina es N-acetil-5-metoxitriptamina, un derivado de serotonina, que a su vez se deriva del triptófano. La serotonina se acetila primero con N-acetiltransferasa (probablemente el paso limitante de la velocidad) y luego se metila con hidroxindol ortometiltransferasa para formar melatonina. La síntesis de melatonina depende de la función intacta del receptor beta-adrenérgico. La norepinefrina activa la N-acetiltransferasa y los bloqueadores de los receptores beta deprimen la secreción de melatonina.
Las enzimas de la síntesis de melatonina son activadas y deprimidas, respectivamente, por la oscuridad y la luz. La liberación de melatonina sigue un ritmo circadiano (circa: aproximadamente; días: un día) generado por los núcleos supraquiasmáticos en respuesta a las alteraciones de la luz del día.
A través de la liberación de melatonina, la glándula pineal mantiene el reloj interno que rige los ritmos naturales de la función corporal. Esta aparente propiedad de ajuste de reloj de la melatonina ha llevado a sugerir que es una sustancia «cronobiótica» que altera y potencialmente normaliza los ritmos biológicos y ajusta el tiempo de otros procesos críticos y biomoléculas (hormonas, neurotransmisores, etc.) que, a su vez, ejercer numerosas acciones periféricas.
La alimentación restringida en el tiempo desplaza el reloj circadiano de la piel y altera el daño al ADN inducido por UVB.
La epidermis es una barrera altamente regenerativa que protege a los organismos de los daños ambientales, incluida la radiación UV, la principal causa del cáncer de piel y el envejecimiento de la piel. Aquí, mostramos que el tiempo restringido. La alimentación (RF) cambia la fase y altera la amplitud del reloj circadiano de la piel y afecta a la expresión de aproximadamente el 10% del transcriptoma de la piel. Además, una gran cantidad de genes expresados en la piel están fuertemente regulados por la ingesta de alimentos. Aunque el reloj circadiano es necesario para los ritmos diarios en la síntesis de ADN en células progenitoras epidérmicas, los cambios inducidos por RF en la fase de reloj no alteran la fase de la síntesis de ADN. Sin embargo, la RF altera la sensibilidad diurna al daño al ADN inducido por UVB y la expresión del gen clave de reparación del ADN, Xpa. Juntos, nuestros hallazgos indican la regulación de la función de la piel.
Entrenar el reloj circadiano, controlar las drogas y drogar el reloj para prevenir, controlar y tratar las enfermedades crónicas.
Los ritmos diarios en el comportamiento, la fisiología y el metabolismo son una parte integral de la homeostasis. Estos ritmos emergen de las interacciones entre los relojes circadianos endógenos y los ciclos de luz-oscuridad ambiente, los ciclos de actividad del sueño y los ciclos de ayuno y alimentación . Casi todo el genoma de primates muestra ritmos diarios en la expresión de maneras específicas de tejidos y locus. Estos ritmos moleculares modulan varios aspectos clave de la función celular y tisular con profundas implicaciones en la salud pública, la prevención de enfermedades y el manejo de enfermedades. En las sociedades modernas, la luz nocturna interrumpe los ritmos circadianos, lo que conduce a una mayor interrupción de la actividad del sueño y la alimentación.Ciclos de ayuno. Mientras que la interrupción circadiana aguda puede causar molestias transitorias o exacerbar enfermedades crónicas, la interrupción circadiana crónica puede aumentar los riesgos de numerosas enfermedades. La comprensión molecular de los ritmos circadianos está abriendo nuevas fronteras terapéuticas que colocan al reloj circadiano en un papel central. Aquí, revisamos los avances recientes sobre cómo mejorar nuestro reloj circadiano a través de intervenciones conductuales, el momento de la administración de medicamentos y la selección farmacológica de los componentes del reloj circadiano que ya proporcionan nuevas estrategias preventivas y terapéuticas para varias enfermedades, incluido el síndrome metabólico y el cáncer.
Enlace al estudio> https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30060890
