El reloj circadiano modula la fisiología humana. Sin embargo, la organización de los ritmos de expresión de genes específicos de tejido y cómo estos dependen de la edad y el sexo no está definida en humanos.
Ahora, investigadores suizos de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), bajo el paraguas del proyecto Genotype-Tissue Expression (GTEx), con un algoritmo que asigna fases circadianas a 914 donantes y mediante la integración de información temporal de múltiples tejidos en cada individuo, han identificado ritmos de ARNm en 46 tejidos.
Los ritmos diarios de expresión génica en humanos varían según el sexo y la edad, de acuerdo con el nuevo estudio que difunde Science esta semana y que utiliza más de 900 transcriptomas humanos del proyecto GTEx. Los hallazgos revelan una diversidad previamente desconocida de diferencias específicas de sexo y edad en la expresión génica circadiana, lo que podría ayudar a explicar las diferentes incidencias de algunas enfermedades en hombres y mujeres, así como durante el envejecimiento.
Dimorfismo sexual y reloj circadiano
Para comprender mejor las interacciones entre el dimorfismo sexual y los ritmos circadianos moleculares en humanos, Lorenzo Talamanca y su equipo combinaron datos de secuenciación de ácido ribonucleico de un total de 914 donantes con un algoritmo que utilizó marcadores temporales dentro de los tejidos, para detectar y marcar el tiempo del transcriptoma de cada individuo con una fase circadiana.
Esta estrategia -como reconocen en su estudio- les permitió ver los ritmos de expresión génica de 24 horas en 46 tejidos humanos. Así, descubrieron que los relojes circadianos estaban bien sincronizados en los tejidos corporales, con una ritmicidad de 24 horas en todo el genoma en la expresión génica que se producía principalmente como ondas matutinas y vespertinas.
Los tejidos metabólicos mostraron la mayor ritmicidad y los tejidos cerebrales la menor. Si bien esta estructura de reloj circadiano se conservó en todos los sexos y grupos de edad -matizan-, encontraron que los ritmos generales de expresión génica eran altamente dimórficos entre los sexos y más sostenidos en las mujeres.
El número de genes rítmicos era casi el doble en las mujeres que en los hombres, particularmente en los tejidos de las glándulas suprarrenales y el hígado. Además, estos expertos suizos encontraron que la ritmicidad era generalmente menor en personas mayores y notablemente en programas relacionados con enfermedades cardiovasculares, en las arterias coronarias.
Cronobiología
Como explican desde los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, los ritmos circadianos son cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo de 24 horas.
Estos procesos naturales responden, principalmente, a la luz y la oscuridad, y afectan a la mayoría de los seres vivos, incluidos los animales, las plantas y los microbios.
La cronobiología es el estudio de los ritmos circadianos. Un ejemplo de ritmo circadiano relacionado con la luz es dormir por la noche y estar despierto durante el día.
