Investigación descubrió que los deprimidos tienen el ritmo circadiano de dia/noche fuera de sincronía [2013-05-17]

En búsqueda de las causas de la epidemia mundial de depresión.

Una reciente investigación encontró que el cerebro actúa como cronometrador, manteniendo el reloj celular en sincronía con el resto del mundo para que pueda gobernar el apetito, el sueño, estados de ánimo y mucho más. Cada célula de nuestro cuerpo ejecuta un reloj de 24 horas, en sintonía con los ciclos noche-día, de luz-oscuridad que nos han gobernado desde los albores de la humanidad. Este ritmo circadiano de 24 hs está alterado en quienes sufren de depresión, produciendo las alteraciones de falta de integración a la sociedad de esas personas.

Hace dos días publicamos un artículo que hablaba precisamente de la depresión y de cómo es una enfermedad o trastorno creciente en la población, al punto que dentro de los próximo 10 años se convertirá en la enfermedad más común entre la población. Ver el artículo aquí.

EL RELOJ ROTO EN LAS PERSONAS CON DEPRESIÓN

La nueva investigación muestra que el reloj puede estar roto en el cerebro de las personas con depresión – incluso en el nivel de la actividad de los genes dentro de las células del cerebro.

Es la primera evidencia directa de los ritmos circadianos alterados en el cerebro de las personas con depresión, y muestra que ellos operan fuera de sincronía con el ciclo diario arraigado. Los resultados publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, provienen de científicos de la University of Michigan Medical School y otras instituciones.

El descubrimiento fue realizado por tamizado a través de grandes cantidades de datos recogidos de cerebros donados de personas deprimidas y no deprimidas. Con más investigación, los hallazgos podrían conducir a un diagnóstico más preciso y al tratamiento para una condición que afecta a más de 350 millones de personas en todo el mundo.

CEREBRO NORMAL Y CON DEPRESIÓN EN LA INVESTIGACIÓN

En un cerebro normal, el patrón de actividad de los genes en un momento dado del día es tan distintivo que los autores podrían utilizarlo para estimar con precisión la hora de la muerte del donante del cerebro, lo que sugiere que el estudio de este «reloj parado» posiblemente podría ser útil en medicina forense.

Por el contrario, en los pacientes con depresión severa, el reloj circadiano estaba tan perturbado que el patrón de «día» de la actividad de los genes de un paciente podría parecer un patrón de la «noche» – y viceversa.

El equipo utilizó contenidos de cerebros donados obtenidos poco después de la muerte, además de una amplia información clínica sobre el individuo. Numerosas regiones de cada cerebro se disecaron a mano o incluso con láseres para que pudieran capturar tipos de células más especializadas, luego se analizaron para medir la actividad de los genes. La avalancha de información resultante se recogió además con herramientas de minería de datos avanzada.

El autor principal, Jun Li, Ph.D., profesor asistente en el Departamento del UM de Genética Humana, describe cómo este enfoque permitió que el equipo predijera la hora del día en que cada individuo no deprimido murió – literalmente trazándolos en un reloj de 24 horas al notar que genes estaban activos en el momento de su muerte. Miraron 12.000 transcripciones de genes aislados de seis regiones del cerebro de 55 personas que no tenían depresión.

Esto proporcionó una comprensión detallada de cómo la actividad del gen varía a lo largo del día en las regiones cerebrales estudiadas. Pero cuando el equipo trató de hacer lo mismo en los cerebros de 34 personas con depresión, la actividad de los genes estuvo apagada por horas. Las células se veían como si se tratara de un tiempo totalmente diferente del día.

«Realmente fue un momento de descubrimiento», dice Li, quien dirigió el análisis de la enorme cantidad de datos generados por el resto del equipo y es profesor asistente de investigación en el Departamento de Medicina Computacional de la UM en Bioinformática.

«Fue cuando nos dimos cuenta de que muchos de los genes que muestran ciclos de 24 horas en los individuos normales eran genes de ritmo circadiano bien conocidos – y vimos que las personas con depresión no sincronizaban con el día solar habitual en términos de la actividad de los genes. Es como si estuvieran viviendo en una zona horaria diferente a la que murieron«.

AMPLIACIÓN DE LOS GENES QUE USAN RITMO CIRCADIANO

Huda Akil, Ph.D., co-director de la UM Molecular y Behavioral Neuroscience Institute y co-director del sitio de UM de Pritzker Neuropsychiatric Disorders Research Consortium, señala que los resultados van más allá de la investigación previa sobre los ritmos circadianos, con el uso de animales o células de piel humana, las cuales eran más fácilmente accesibles que los tejidos cerebrales humanos.

«Cientos de nuevos genes que son muy sensibles a los ritmos circadianos surgieron de esta investigación – no sólo los genes del reloj primarios que han sido estudiados en animales o en cultivos celulares, sino otros genes cuya actividad sube y baja durante todo el día», dijo ella.

«Éramos realmente capaces de ver el ritmo diario jugando en una sinfonía de actividad biológica, mediante el estudio de donde el reloj se había detenido en el momento de la muerte. Y entonces, en las personas deprimidas, pudimos ver cómo se había interrumpido».

HACIA LA EXPLICACIÓN DE POR QUÉ SE ALTERA EL RELOJ CIRCADIANO

Ahora, añade, los científicos deben usar esta información para ayudar a encontrar nuevas formas de predecir la depresión, afinar el tratamiento para cada paciente deprimido, e incluso encontrar nuevos medicamentos u otros tipos de tratamiento para desarrollar y probar. Una posibilidad podría ser la identificación de biomarcadores para la depresión – moléculas indicadoras que se pueden detectar en la sangre, la piel o el cabello.

El reto de determinar por qué el reloj circadiano está alterado en la depresión todavía permanece.

«Sólo podemos vislumbrar la posibilidad de que la ruptura que se ve en la depresión puede tener más de una causa. Tenemos que aprender más acerca de cuándo algo en la naturaleza del reloj en sí se ve afectada, ya que si se pudiera arreglar el reloj, se podría ser capaz de ayudar a las personas a mejorar«, señala Akil.

El equipo continúa extrayendo datos de los nuevos hallazgos, y sondeando cerebros adicionales a medida que se donan y son disecados. La alta calidad de los cerebros, y los datos recogidos acerca de cómo vivieron y murieron sus donantes, es esencial para el proyecto, dice Akil. Incluso el nivel de pH del tejido, que puede ser afectado por el proceso de muerte y el tiempo entre la muerte y la congelación del tejido para la investigación, puede afectar a los resultados. El equipo también tendrá acceso a la sangre y muestras del pelo de nuevos donantes.

Fuentes: Science Daily, Signos de estos Tiempos