Los biólogos han descubierto cómo este órgano se adapta a los ciclos de alimentación y ayuno, y la alternancia de día y noche… En los mamíferos, el hígado juega un papel fundamental en el metabolismo y la eliminación de toxinas, y alcanza su máxima eficiencia cuando están activos y se alimentan.
Biólogos de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, han descubierto cómo este órgano se adapta a los ciclos de alimentación y ayuno, y la alternancia de día y noche en 24 horas.
Los investigadores demostraron en ratones que el tamaño del hígado aumenta casi la mitad antes de regresar a sus dimensiones iniciales, de acuerdo con las fases de actividad y descanso.
El estudio publicado en la revista Cell, describe los mecanismos celulares de esta fluctuación, que desaparece cuando el ritmo biológico normal se invierte. Los mamíferos se han adaptado a ritmos diurnos y nocturnos utilizando un reloj central situado en el cerebro.
Este último, que es reasentado cada día por la luz, sincroniza los relojes subordinados presentes en la mayoría de nuestras células. En el hígado, más de 350 genes implicados en el metabolismo y la desintoxicación se expresan de forma circadiana, con un ritmo biológico de 24 horas.
"Muchos de ellos también están influenciados por el ritmo de ingesta de alimentos y la actividad física, y queríamos entender cómo el hígado se adapta a estas fluctuaciones", explicó Ueli Schibler, profesor emérito del Departamento de Biología Molecular de la Facultad de Ciencias UNIGE.
El hígado oscila, pero no los otros órganos
Los ratones se alimentan y se alimentan durante la noche, mientras que el día se pasa descansando. "En roedores siguiendo un ritmo circadiano habitual, observamos que el hígado aumenta gradualmente durante la fase activa para alcanzar un pico de más del 40% al final de la noche y que vuelve a su tamaño inicial durante el día", señala Flore Sinturel, investigador del grupo de Ginebra y primer autor del estudio.
El tamaño de los hepatocitos alcanza su máximo al final de la noche (arriba) y su mínimo al final del día (en la parte inferior), en los ratones.
Crédito: © Ueli Schibler, UNIGE
Los mecanismos celulares de esta adaptación fueron descubiertos en colaboración con científicos del Instituto de Ciencias de la Salud de Nestlé (NIHS) y la Universidad de Lausana (UNIL) en Suiza.
Los investigadores han demostrado que el tamaño de las células del hígado y su contenido de proteínas oscilan de manera cotidiana. El número de ribosomas, los organelos responsables de producir las proteínas necesarias para las diversas funciones del hígado, fluctúa junto con el tamaño de la célula.
La amplitud de las variaciones observadas por los biólogos depende de ciclos. De hecho, las fluctuaciones desaparecen cuando las fases de alimentación ya no corresponden al reloj biológico. Muchos humanos ya no viven según el ritmo de su reloj circadiano, debido a horas de trabajo nocturno, horarios alternos o viajes internacionales frecuentes.
Un estudio previo que determinó el volumen del hígado humano durante seis horas utilizando métodos basados en ultrasonido, afirma que este órgano también oscila dentro de nosotros.
En conclusión como existen mecanismos similares encontrados en ratones y seres humanos, es probable que la desregulación de nuestros ritmos biológicos tenga una influencia considerable en las funciones hepáticas.
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