Images
Participants
Contact
- Un estudi internacional sobre l'efecte dels rellotges circadians en diferents teixits demostra que hi ha una xarxa mínima necessària per al control dels nivells de glucosa a l'organisme. Aquesta troballa té clares implicacions per a la diabetis i altres malalties relacionades amb l'edat.
La col·laboració entre equips del Departament de Medicina i Ciències de la Vida (MELIS) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), la Universitat de Califòrnia, Irvine (UCI) i l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) ha demostrat que la interacció entre els rellotges circadians del fetge i el múscul esquelètic controla el metabolisme de la glucosa. Les troballes revelen que la funció del rellotge local a cada teixit no és suficient per controlar el metabolisme de la glucosa a tot el cos, sinó que també requereix els senyals dels cicles d'alimentació i dejuni per mantenir adequadament els nivells de glucosa a l'organisme. Comprendre els components subjacents a l'equilibri de la glucosa té clares implicacions per a malalties metabòliques com la diabetis o altres trastorns relacionats amb l'edat.
Els rellotges circadians són presents en pràcticament totes les cèl·lules del cos. Ajusten els processos biològics a un cicle de 24 hores per sincronitzar els canvis físics, mentals i de comportament. Aquest procés compta amb el suport del rellotge central del cervell, que sincronitza els rellotges dels teixits perifèrics. "El manteniment dels ritmes circadians està relacionat amb la salut general quan és robust, però amb la malaltia quan s'altera. Així, les alteracions circadianes poden afectar el metabolisme dels hidrats de carboni i induir anomalies semblants a la diabetis", explica la Dra. Pura Muñoz-Cánoves, autora principal de l'estudi al MELIS-UPF.
L'estudi publicat avui a Cell Reports demostra, sorprenentment, que els rellotges del fetge i el múscul poden mantenir el temps per si mateixos en absència del rellotge central del cervell, encara que la força dels ritmes es redueix.
L'estudi també descobreix que en aquestes condicions s'alteren els nivells de captació i processament de glucosa. No obstant això, la combinació dels rellotges amb cicles d'alimentació i dejuni millora la funció de cadascun dels rellotges i restableix la regulació de la glucosa al sistema combinat. Aquesta troballa demostra que un ritme diari d'alimentació-dejuni és clau per a la sinergia dels rellotges hepàtic i muscular i per al restabliment del control metabòlic de la glucosa.
El Dr. Jacob Smith, investigador postdoctoral al MELIS-UPF que ha codirigit l'estudi amb el Dr. Kevin Koronowski, comenta: "El nostre estudi revela que cal una xarxa mínima de rellotges per a la tolerància a la glucosa. El rellotge central, que controla els cicles diaris d’alimentació, coopera amb els rellotges locals del fetge i el múscul. Ara, el següent pas és identificar els factors de senyalització implicats en aquesta interacció”.
"Creiem que aquesta troballa pot ser prometedora per al tractament de malalties humanes com la diabetis, en què aquesta xarxa fetge-múscul pot ser objectiu del benefici terapèutic, i per a altres trastorns relacionats amb l'edat", afegeix la Dra. Muñoz-Cánoves, que ara també és investigadora principal a Altos Labs a San Diego.
Les troballes s'han aconseguit utilitzant un model de ratolí 'sense rellotge', desenvolupat al laboratori del Dr. Salvador Aznar Benitah a l'IRB Barcelona, en què han restaurat només el rellotge del fetge, el del múscul esquelètic o un rellotge combinat tots dos òrgans.
“Aquest és un gran exemple de com estudiant la comunicació entre teixits perifèrics es comença a entendre la complexa interacció de com té lloc la comunicació sistèmica. Estem encantats de veure com la coordinació diària entre el fetge i el múscul és capaç de mantenir la tolerància sistèmica a la glucosa, cosa que no esperàvem", explica el Dr. Salvador Aznar Benitah, investigador ICREA i cap del laboratori de Cèl·lules Mare i Càncer de l'IRB Barcelona.
Aquest estudi en col·laboració es va iniciar al laboratori del difunt Dr. Paolo Sassone-Corsi a l'UCI i ha comptat amb el suport del treball dels laboratoris dels Drs. Selma Masri, Cholsoon Jang i Pierre Baldi a l'UCI. Com comenta el Dr. Aznar Benitah, “aquest treball és un testimoni de la ciència col·laborativa i pionera per la qual era conegut el Paolo”.
Reference article:
Liver and muscle circadian clocks cooperate to support glucose tolerance in mice
Jacob G. Smith*, Kevin B. Koronowski*, Thomas Mortimer, Tomoki Sato, Carolina M. Greco, Paul Petrus, Amandine Verlande, Siwei Chen, Muntaha Samad, Ekaterina Deyneka, Lavina Mathur, Ronnie Blazev, Jeffrey Molendijk, Arun Kumar, Oleg Deryagin, Mireia Vaca-Dempere, Valentina Sica, Peng Liu, Valerio Orlando, Benjamin L. Parker, Pierre Baldi, Patrick-Simon Welz, Cholsoon Jang, Selma Masri, Salvador Aznar Benitah*, Pura Muñooz-Cánoves*, and Paolo Sassone-Corsi*
Cell Reports (2023) DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112588
IRB Barcelona
L’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) treballa per aconseguir una vida lliure de malalties. Desenvolupa una recerca multidisciplinària d’excel·lència per curar el càncer i altres malalties vinculades a l'envelliment. Treballa establint col·laboracions amb la indústria farmacèutica i els principals hospitals per fer arribar els resultats de la recerca a la societat a través de la transferència de tecnologia, i du a terme diferents iniciatives de divulgació científica per mantenir un diàleg obert amb la ciutadania. L’IRB Barcelona és un centre internacional que acull al voltant de 400 investigadors de més de 30 nacionalitats. Reconegut com a Centre d'Excel·lència Severo Ochoa des de 2011, és un centre CERCA i membre del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
