Muchos infartos se producen en las primeros horas de la mañana. Pero no solo problemas de corazón: muchas otras enfermedades suelen aparecer a primera hora de la mañana. Ahora, una investigación del Instituto de Ciencias Weizmann (Israel), ha descubierto una posible explicación para este misterioso fenómeno. En un estudio publicado en ' Cell Metabolism ', los científicos descubrieron que un componente clave de nuestro reloj circadiano (el reloj molecular interno de 24 horas que funciona en cada célula) también regula la respuesta del cuerpo a la deficiencia de oxígeno. Dicho componente, que sufre cambios a lo largo del día y la noche, podría afectar el momento en que se producen los brotes de enfermedades que se ven influidas por el ciclo de oxígeno del cuerpo. Como seres que respiramos, nuestra capacidad de detectar y responder a la falta de oxígeno es tan vital para nosotros como el aire que respiramos. El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2019 se otorgó a tres investigadores que descubrieron el factor inducible por hipoxia 1-alfa (HIF-1α), la proteína clave que determina cómo responde cada célula a la falta de oxígeno. Mientras haya suficiente oxígeno, la proteína permanece inestable y se descompone rápidamente; pero cuando hay escasez de oxígeno, se estabiliza, se acumula y entra en el núcleo de las células donde activa numerosos genes vitales para responder a la deficiencia de oxígeno. Sin embargo, resulta que el HIF-1α no es el único factor clave. En el estudio se descubrió que la proteína BMAL1, un componente clave de nuestros relojes circadianos, también desempeña un papel importante en la respuesta del cuerpo a la deficiencia de oxígeno y es necesaria para estabilizar y activar la proteína HIF-1α. Además, sugiere que BMAL1 es más que un simple «refuerzo» y que desempeña un papel independiente del HIF-1α en la activación del plan del cuerpo para hacer frente a la falta de oxígeno. Estos nuevos hallazgos podrían explicar por qué la respuesta del cuerpo a la deficiencia de oxígeno y su afrontamiento de diversas afecciones médicas cambian a lo largo del día y la noche. El trabajo mostró que las proteínas HIF-1α y BMAL1 son clave para activar los mecanismos genéticos necesarios frente a la hipoxia. Utilizando ratones modificados genéticamente que carecían de una o ambas proteínas en el hígado, los investigadores descubrieron que HIF-1α no se acumulaba sin BMAL1, afectando la respuesta a la hipoxia. Además, los ratones sin ambas proteínas presentaron alta mortalidad bajo hipoxia durante la noche , asociada a variaciones circadianas de BMAL1. Sorprendentemente, aunque los ratones tenían daño hepático leve, la causa de la muerte se vinculó con baja capacidad pulmonar para absorber oxígeno, un fenómeno similar al síndrome hepatopulmonar en humanos. Este modelo animal podría ayudar a investigar mecanismos de esta condición y desarrollar nuevas terapias. «Hemos identificado un aumento de la producción de óxido nítrico en los pulmones, lo que provoca la dilatación de los vasos sanguíneos . Como resultado, la sangre fluye a través de los pulmones mucho más rápidamente y no suministra oxígeno de manera eficiente», escriben los autores. Sin embargo, reconocen que todavía desconocen a través de qué mecanismos el daño hepático afecta la función pulmonar, pero los hallazgos iniciales de nuestro modelo genético de ratón apuntan a un grupo interesante de proteínas que podrían ser parte de la comunicación entre el hígado y los pulmones. «En los ratones que desarrollaron el síndrome hepatopulmonar, esta comunicación se vio alterada. Si estas proteínas también se producen en humanos y están realmente relacionadas con el síndrome, podrían servir como objetivo para una futura terapia», concluyen.
