La relación entre el ritmo circadiano y el ciclo celular sugiere que el reloj biológico podría controlar la progresión del cáncer, pues su alteración promueve la proliferación celular. En la imagen, células cancerosas derivadas de tejido conectivo humano en cultivo. [Wikimedia Commons]
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Relojes biológicos
Mediante ciertos mecanismos moleculares denominados relojes biológicos, los organismos adaptamos nuestra fisiología y ciertas conductas a las diferentes fases del día o del año. Gracias a ellos, nuestras pautas de sueño, alimentación o temperatura corporal siguen ritmos circadianos; algunos animales sincronizan con el sol sus desplazamientos migratorios; o las plantas perciben la luz diurna y la temperatura para decidir en qué momento del año florecer. ¿Pero dónde residen estos relojes? ¿Cómo funcionan? ¿Cuáles son las consecuencias de que se desajusten? Este monográfico (en PDF) recoge una selección de nuestros mejores artículos sobre cronobiología, algunos de cuyos avances han merecido el premio Nobel de fisiología o medicina de 2017.
Todos los organismos vivos adaptan su fisiología y ciertas conductas a las diferentes fases del día o del año mediante mecanismos moleculares conocidos como ritmos circadianos. Este reloj biológico junto con el ciclo celular, un conjunto ordenado de sucesos que guía el crecimiento y la división celulares, regula el destino final de la célula. El desajuste de ambos procesos se asocia con enfermedades como el cáncer. Así, la alteración del ciclo celular provoca el crecimiento incontrolado del tumor. Sin embargo, la relación entre el ritmo circadiano y el cáncer es poco conocida.
Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad Médica Charité en Berlín, en colaboración con el Centro Max Delbrück para la Medicina Molecular también en Berlín, han descubierto que la disrupción del ritmo circadiano podría favorecer la progresión de los procesos cancerosos. En su trabajo, publicado por la revista Plos Biology, los científicos analizaron la expresión de los supresores tumorales INK4a y ARF, así como la proteína RAS, cuyas mutaciones son muy frecuentes en los cánceres humanos. La desregulación de este oncogen favorece la transformación de las células normales en cancerosas.
Los resultados del estudio, realizado con células de tejido conectivo o fibroblastos de ratón, muestran que RAS, además de regular el ciclo celular, controla el reloj biológico. Esta acción, sin embargo, está mediada por INK4a y ARF. Así, en presencia de estas proteínas supresoras de tumores, RAS alarga la duración del ciclo circadiano. Ello inhibe la formación de células cancerosas. Por el contrario, en ausencia de INK4a y ARF, el tiempo del reloj se acorta y aumenta la proliferación celular. Los experimentos se realizaron con la ayuda de modelos matemáticos. Además, se analizó todo el genoma para corroborar la relación entre RAS, INK4a y ARF.
Para los investigadores, sus conclusiones sugieren que los ritmos biológicos inhiben la progresión del cáncer. Por consiguiente, las células tumorales tratarían de eludir su control. Con anterioridad, se ha propuesto la cronoterapia como posible tratamiento oncológico. El objetivo sería ajustar los ciclos de sueño y vigilia de los pacientes con la intención de restablecer sus relojes biológicos. Los resultados de este trabajo apoyarían esta estrategia ¿Ayudarán el reloj circadiano y su relación con el ciclo celular a mejorar nuestra comprensión del cáncer?
Marta Pulido Salgado
Referencia: «The Ink4a/Arf locus operates as a regulator of the circadian clock modulating RAS activity» de R. El-Athman et al. en Plos Biology, 15(12), e2002940, 7 de diciembre de 2017.
