martes, 23 de junio de 2009

AFECTA LA OBESIDAD A RITMOS BIOLOGICOS, REVELA ESTUDIO DE LA UNAM

Por Laura Rojas
México (Aunam). En las últimas décadas, el número de personas obesas, incluyendo niños y adultos, en nuestro país ha incrementado drásticamente. Estudiosos de Biología de la Facultad de Ciencias se han preocupado por entender este problema y tratar de descubrir y establecer como afecta los ritmos biológicos, principalmente los llamados ciclos circadianos.

El Departamento de Neurobiología de Ritmos Biológicos, a cargo del doctor Manuel Miranda Anaya, se encarga de realizar proyectos multidisciplinarios que ayuden a explicar la influencia que tienen los ritmos biológicos en la obesidad y los trastornos que tiene el reloj biológico cuando se presenta dicha enfermedad.

Para desarrollar estas investigaciones se utiliza como modelo experimental el Neotomodon alstoni o ratón de los volcanes, por las semejanzas que presenta con el humano en la sintomatología y conducta de la obesidad.

La obesidad

Actualmente, el 70 por ciento de los mexicanos adultos, dos de cada ocho niños de entre 5 y 11 años y cinco millones de jóvenes y adolescentes padece sobrepeso u obesidad. Entre 1999 y 2006 la obesidad aumentó del 21.9 al 28.7 por ciento entre niños y adolescentes.

Las principales causas de la enfermedad son las malas dietas (altas en grasas saturadas y azúcares y baja en fibra, vitaminas y minerales); el sedentarismo y la herencia genética.

Pero el doctor Miranda afirma, en su texto El tiempo en los seres vivos del Diccionario tiempo y espacio, que la obesidad y otros desordenes metabólicos graves surgen como consecuencia de la “facilidad con la que la civilización humana moderna ha podido manipular su entorno, ha tenido como consecuencias que señales ambientales que son de mayor influencia para nuestro reloj biológico, sean manejadas a voluntad y con periodos exóticos con la consecuencia de una desorganización temporal interna”.

El reloj biológico se encarga de decirle al organismo cuando es el mejor momento para desarrollar algunas actividades en relación al medio, por ejemplo, los médicos afirman que la hora más activa del cuerpo es de seis a nueve de la mañana, si se estudia a está hora es más productivo.

Departamento de Neurobiología de Ritmos Biológicos

Este departamento nace en el año 2000 y está a cargo de su fundador, Manuel Miranda Anaya. La línea de investigación que sigue el departamento es la neurobiología de ritmos circadianos comparada en animales, los temas de investigación más importantes son la obesidad y los desordenes afectivos (depresión y bipolaridad) relacionados con la disfunción del reloj circadiano.

Se llaman ritmos circadianos (circa, cerca y diano, día) porque en condiciones constantes en un ambiente controlado estos ritmos se manifiestan espontáneamente. Hacen referencia a los ciclos biológicos que se manifiestan en un periodo cercano a un día, aunque no es exactamente de 24 horas.

Para explicarlo, el especialista expresó que “la fisiología de seres vivos hemos evolucionado en ambientes cíclicos que están determinados por aspectos geofísicos, día noche, cambios de iluminación, de temperatura, disponibilidad de alimento, de tal manera que hay genes que permiten al organismo expresar ciclos fisiológicos que podrían representar una ventaja”, ayudan en el proceso de selección natural.

Se busca identificar qué parte del cerebro se encarga de coordinar estas funciones cíclicas. “En los mamíferos, existe una región en el hipotálamo llamado Núcleo Supraquiasmático”

Otro de los objetivos es buscar modelos biológicos que facilitan estudiar distintos aspectos de la fisiología circadiana y si algunos de estos modelos permiten extrapolarla a problemas de salud en seres humanos. Por esta razón los animales que más se utilizan son los ratones de los volcanes y los jerbos de Mongolia.

Proyectos

Por lo general, los proyectos que se realizan son libres, no se dispone de presupuesto específico, se logran con recursos personales, materiales y equipo disponible en grupos de trabajo ya existentes y de la Facultad de Ciencias.

Los proyectos son dinámicos, los profesores de carrera hacen la invitación a proyectos establecidos o tratan temas de interés para que los alumnos planteen nuevos proyectos, los desarrollen y propongan modelos de estudio. Los profesores supervisan las investigaciones.

Si se quiere financiamiento para los proyectos se someten a concurso por convocatoria, principalmente en dos instituciones: el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT), ahí son evaluados y asignan presupuestos. En estos proyectos es obligatorio que participen estudiantes.

Uno de los que más ha llamado la atención consiste en entender como la obesidad da lugar a trastornos de los ciclos circadianos, principalmente en la noche.

Se trabaja en colaboración con el bioterio de la Facultad de Ciencias, ya que tiene un animal silvestre, el ratón de los volcanes, que al tenerlo en cautiverio desarrolla tumores de grasa, obesidad y síndrome metabólico (se manifiesta antes de que la persona se vuelva diabética) sin tener que modificarlo genéticamente o darle dietas altas en grasas y carbohidratos.

Miranda expone que el trabajo que se ha realizado con estos animales es poco. Sin embargo, en los últimos años “varios profesores nos hemos dedicado, con distintos intereses, a entender que tan útil puede ser el modelo para estudiar las fases fisiológicas de la obesidad y ver si se parece lo que sucede en el modelo con lo que sucede en el humano”.

Este proyecto participa en el PAPIIT, para el primer año se le asignó un presupuesto de 160 mil pesos, y para el siguiente, 200 mil. El título es: Alteraciones producidas por la obesidad sobre los ritmos circadianos de actividad locomotriz, de sueño y de algunos metabolitos plasmáticos, en el ratón de los volcanes Neotomodon alstoni.

El responsable es Miranda Anaya, el corresponsable René de Jesús Cárdenas Vázquez, de la Facultad de Ciencias, y participan otros colaboradores internos y externos como León Federico Cintra Mc Glone y Pilar Durán Hernández, del Instituto de Neurobiología; Agustín Carmona Castro y Adolfo Andrade Cetto, también de la Facultad de Ciencias.

Carmona Castro aclaró que en este proyecto se extraen muestras de sangre antes de someter a los animales a diferentes fotoperiodos de luz (días largos o cortos de luz), durante el curso y después del procedimiento experimental.

Comparan los valores de algunas moléculas que tienen que ver con procesos bioquímicos metabólicos, llamadas metabolitos, como la glucosa, grasa, secreción de insulina, producción de colesterol y triglicéridos.

Observan que efectos induce y el impacto del fotoperiodo en los niveles de metabolitos. Contrastan los resultados de los animales obesos y con los de animales sanos.

“El tiempo que estén expuestos los ratones al fotoperiodo depende de lo que se quiera evaluar, pueden ser estudios agudos de días o crónicos pueden durar meses o años, en este proyecto se han hecho de los dos”, complementó Agustín Carmona.

Otras muestras sanguíneas se toman en ayuno (estado vasal) y con alimentación para ver como son asimilados los alimentos. En otras ocasiones se mide el número de vueltas que dan en la rueda y el movimiento a nivel de piso, a través de un software para determinar la actividad del animal en cada fase del ciclo circadiano. Estas pruebas dependen de los objetivos que se necesitan.

El antecedente de este proyecto fue la investigación Efectos de la obesidad sobre la regulación circadiana de la captación de glucosa en ratón de los volcanes Neotomodon alstoni, realizada de manrea conjunta por René de J. Cárdenas Vázquez y Agustín Carmona.

Aunque es muy apresurado dar un resultado contundente, hay algunos datos que indican que sí hay ciertas analogías entre humanos y animales obesos. Ambos presentan problemas de sueño-vigilia; por ejemplo, los animales obesos están activos todo el ciclo, concentran su actividad en el crepúsculo y presentan periodos de más de 24 horas de actividad, mientras los sanos son nocturnos.

A comparación de lo que se cree, las personas y animales obesos se mantienen en actividad constante por la necesidad de seguir alimentándose, ya que se trastorna la capacidad de regular el consumo de alimento (hiperfagia) y necesidad de rehidratarse constantemente.

El síndrome metabólico es el cuadro de trastornos que presenta una persona antes de volverse diabética, aumento de triglicéridos, obesidad, incremento del colesterol de baja densidad (dañino), hipertensión, intolerancia a la glucosa, se sienten débiles porque su cuerpo no metaboliza adecuadamente el principal energético del cuerpo y se usan los triglicéridos, se forman cuerpos tóxicos para el organismo y sufren de insuficiencia renal. Otros síntomas son la hetosis hepática (acumulación de grasa en el hígado).

“Debido a que se presentan los mismos trastornos por la obesidad tanto en animales como humanos, es muy importante seguir con la experimentación de estos modelos, ya que pueden orientarnos hacia tratamientos para contrarrestar estos síntomas, en ambas especies, aunque la obesidad no sea causada por los mismos factores” concluyó Agustín Carmona.

La importancia de estas investigaciones de ciencia básica es vital. Después de que se comprueban estas similitudes, otras instituciones de la Facultad de Ciencias y la UNAM empiezan a hacerles diferentes aplicaciones de fármacos a los ratones de los volcanes para encontrar cura, medicina preventiva o de control en los humanos.

Si se desea mayor información se pueden consultar las obras: Miranda-Anaya, M. El ojo del reloj en los mamíferos, Revista Ciencias, Enero-Marzo 2003, No 69: 20-25, Facultad de Ciencias; Miranda-Anaya, Manuel, El calendario biológico y la inducción fotoperiódica, Revista Ciencias, Enero-Marzo 2005, No 77: 56-57, Facultad de Ciencias; El tiempo en los seres vivos Diccionario Tiempo y espacio, Tomo II, pp 167-176, Berenzon B y Calderón G, Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ciencias.