Un innovador estudio publicado en la revista 'Nature Communications' por científicos de la Universidad de Nagoya (Japón) ha arrojado luz sobre cómo las estaciones del año pueden modular procesos fisiológicos fundamentales en mamíferos, incluyendo la tolerancia al alcohol, la eficacia de los medicamentos y la propensión al aumento de peso.
Sus hallazgos se basan en la elaboración de un exhaustivo mapa de la expresión génica estacional, que analizó la actividad de más de 54.000 genes en 80 tejidos de monos rhesus a lo largo de un ciclo anual. Dada la estrecha relación evolutiva entre estos primates y los humanos, los resultados tienen importantes implicaciones para la prescripción de fármacos y el avance de la medicina de precisión, sugiriendo la necesidad de considerar la época del año en la administración de ciertos tratamientos.
Para adaptarse a los cambios estacionales dinámicos del entorno, los organismos vivos, incluidos los humanos, han desarrollado un sofisticado reloj biológico calibrado por las estaciones. Este reloj interno orquesta variaciones estacionales en la fisiología y el comportamiento, abarcando aspectos como la secreción hormonal, el metabolismo, los patrones de sueño, la función inmunitaria y la reproducción.
Con el objetivo de desentrañar la naturaleza molecular de estos cambios, el equipo liderado por el profesor Takashi Yoshimura en el Instituto de Biomoléculas Transformativas (ITbM) de la Universidad de Nagoya se centró en el estudio del mono rhesus, un primate filogenéticamente cercano a los humanos. Su meticuloso análisis identificó múltiples "genes estacionalmente variables" a partir de un detallado mapa de expresión génica que abarcó más de 54.000 genes expresados en 80 tejidos diferentes.
Un hallazgo particularmente relevante del estudio fue la identificación de fluctuaciones estacionales en los genes responsables del metabolismo de los fármacos, específicamente CYP2D6 y CYP2C19. Estos genes son cruciales, ya que influyen en la forma en que el organismo procesa aproximadamente una cuarta parte de los medicamentos de uso común.
La investigación sugiere que la eficacia de diversos fármacos ampliamente utilizados podría verse afectada por estas variaciones estacionales. Entre ellos se incluyen tratamientos para el cáncer, la diabetes, el colesterol alto, afecciones psiquiátricas, terapias hormonales e inmunosupresores utilizados en trasplantes de órganos, lo que subraya la importancia de considerar el momento del año en la administración de estos medicamentos para optimizar su efectividad.
Para investigar las variaciones en la tolerancia al alcohol, el equipo llevó a cabo experimentos con ratones criados en condiciones simuladas de invierno y verano. Los resultados revelaron que los ratones criados en condiciones invernales se recuperaban significativamente más rápido de la intoxicación etílica.
"Este resultado sugiere que el cuerpo es más susceptible a la intoxicación en verano", explica el profesor Yoshimura. "Se trata de un descubrimiento interesante, ya que podría ofrecer una explicación a por qué el número de pacientes hospitalizados por intoxicación aguda por alcohol tiende a ser mayor durante los meses de verano en la mayoría de los países".
El equipo también descubrió una inesperada diferencia entre sexos en la variación estacional de la actividad genética. A pesar de que los monos fueron alimentados con la misma dieta durante todo el año, la actividad de los genes implicados en el metabolismo de los hidratos de carbono alcanzó su punto máximo durante el invierno y la primavera en el duodeno de las hembras.
Este aumento en el metabolismo de los carbohidratos en el duodeno se considera importante para que el organismo extraiga la máxima cantidad de energía de los alimentos, que pueden ser más escasos en los meses de invierno. Este mecanismo podría explicar por qué las personas tienden a ganar peso durante esta época del año. Posteriormente, con el aumento de la disponibilidad de alimentos en primavera, el metabolismo de los carbohidratos se mantiene elevado para extraer energía de una dieta más variada.
Los autores del estudio enfatizan que la cronoterapia, la administración de medicamentos en momentos específicos del día o del año para optimizar su eficacia y minimizar los efectos secundarios, podría revolucionar el tratamiento de diversas afecciones. Comprender cómo nuestros genes responden de manera diferente a los fármacos, al aumento de peso y a la intoxicación etílica según la estación podría allanar el camino hacia una medicina más personalizada y efectiva.
"Nuestros hallazgos sugieren firmemente que deberíamos tener en cuenta la época del año al administrar ciertos medicamentos", concluye el profesor Yoshimura. "Esperamos que nuestra investigación contribuya al avance de la cronoterapia y al futuro de la medicina de precisión, permitiendo tratamientos más adaptados a las necesidades individuales de los pacientes en diferentes momentos del año".
