Un nuevo estudio ha descubierto cómo nuestro reloj biológico hace que las heridas, como cortes y quemaduras, sanen aproximadamente un 60 % más rápido si la lesión ocurre durante el día en lugar de durante la noche. Esto podría tener implicaciones para procedimientos médicos como la cirugía y proporciona objetivos para desarrollar fármacos que mejoren la cicatrización de heridas, según el estudio dirigido por científicos del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica (MRC).
Los científicos de la Universidad de Manchester formaron parte del equipo de investigación, quienes son los primeros en mostrar cómo nuestros relojes corporales internos regulan la cicatrización de heridas por parte de las células de la piel y optimizan la cicatrización durante el día, publicado en Science Translational Medicine .
Nuestros relojes corporales, o ritmo circadiano, regulan casi todas las células del cuerpo humano, impulsando ciclos de 24 horas en muchos procesos, como el sueño, la secreción de hormonas y el metabolismo. Las pruebas con células de la piel (fibroblastos y queratinocitos) y también en ratones mostraron que durante el “día” del reloj interno del cuerpo, las heridas en la piel se curaron casi el doble de eficientemente que las heridas sufridas durante la noche.
Los investigadores encontraron que este efecto se reflejó en humanos con quemaduras, al colaborar con médicos y analizar los registros de 118 pacientes con lesiones por quemaduras, utilizando una base de datos de todas las principales unidades de quemados en Inglaterra y Gales.
Las quemaduras que ocurrieron durante la noche tardaron un promedio de un 60 % más en sanar que las que ocurrieron durante el día, y las quemaduras nocturnas (8 p. m. a 8 a. m.) se clasificaron como un 95 % curadas después de un promedio de 28 días, en comparación con solo 17 días si la quemadura ocurrió en el día (8 am a 8 pm).
Los investigadores encontraron que una razón clave para esta curación más rápida fue que las células de la piel se movieron al sitio de la herida para repararla mucho más rápido durante el día del reloj biológico.
Dentro de las células, esto fue impulsado por el aumento de la actividad de las proteínas involucradas en el movimiento y la reparación celular, especialmente la proteína actina. Los filamentos de actina proporcionan andamiaje y movimiento, actuando como un músculo dentro de la célula.
En las heridas diurnas, también se depositó más colágeno, la principal proteína estructural de la piel, en el sitio de la herida, que continuó hasta dos semanas después de que se produjo la herida.
Los investigadores notaron que este proceso debe ser impulsado por los relojes corporales internos de las células, no por las señales transmitidas por todo el cuerpo, ya que las células de piel humana y de ratón cultivadas en un plato de laboratorio mostraron el mismo efecto.
El tratamiento de heridas le cuesta al NHS alrededor de £ 5 mil millones al año, lo que se debe en parte a la falta de terapias efectivas dirigidas al cierre de heridas. Esta investigación, por primera vez, muestra que los factores circadianos son importantes para la cicatrización de heridas. Al tener en cuenta estos factores, no solo se pueden identificar nuevos objetivos farmacológicos, sino que también se puede aumentar la eficacia de las terapias establecidas al cambiar la hora del día en que se administran.
El Dr. John O’Neill, autor principal del artículo del Laboratorio de Biología Molecular de MRC, dijo: “Esta es la primera vez que se demuestra que el reloj circadiano dentro de las células individuales de la piel determina la eficacia con la que responden a las lesiones. Constantemente vemos una diferencia de 2 veces en la velocidad de cicatrización de heridas entre el día y la noche del reloj biológico. Puede ser que nuestros cuerpos hayan evolucionado para sanar más rápido durante el día, cuando es más probable que ocurran lesiones.
“Para las personas que sufrieron quemaduras, encontramos una gran diferencia en la velocidad de cicatrización de heridas, lo que coincidió perfectamente con las predicciones que hicimos en función de nuestros hallazgos en el laboratorio de que las heridas cicatrizan más rápido durante la fase activa (durante el día en humanos, durante la noche en ratones). Tanto en las células como en los ratones, podemos restablecer la respuesta de curación del tejido engañando a las células para que piensen que es una hora diferente del día, por ejemplo, encendiendo las luces por la noche y apagándolas a diferentes horas del día para los ratones, o usando el reloj biológico. -Alteración de drogas en células en el laboratorio. Es posible que el tiempo de cicatrización se pueda mejorar poniendo a cero los relojes de las células antes de la cirugía, tal vez mediante la aplicación de fármacos que puedan poner a cero el reloj biológico al momento de mejor curación en el lugar de la operación”.
El Dr. Ned Hoyle, autor principal del artículo del Laboratorio de Biología Molecular de MRC, dijo: “Hemos demostrado que los ciclos diarios en nuestro reloj biológico controlan qué tan bien las células pueden reparar el tejido dañado al afectar una proteína esencial llamada actina. La reparación eficiente de nuestra piel es fundamental para prevenir infecciones, y cuando la cicatrización falla, las heridas pueden volverse crónicas o pueden producirse cicatrices excesivas. La investigación adicional sobre el vínculo entre los relojes biológicos y la cicatrización de heridas puede ayudarnos a desarrollar medicamentos que eviten la cicatrización defectuosa de heridas o incluso nos ayuden a mejorar los resultados de la cirugía”.
El Dr. John Blaikley, autor del estudio y científico clínico de la Universidad de Manchester, que contribuyó al análisis de pacientes con quemaduras, dijo: “El tratamiento de heridas le cuesta al NHS alrededor de £ 5 mil millones al año, lo que se debe en parte a la falta de de terapias efectivas dirigidas al cierre de heridas. Esta investigación, por primera vez, muestra cómo los factores circadianos son importantes para la cicatrización de heridas. Al tener esto en cuenta, no solo se podrían identificar nuevos objetivos farmacológicos, sino que también se podría aumentar la eficacia de las terapias establecidas al cambiar la hora del día en que se administran”.
Los autores advierten que se necesita más investigación para comprender los efectos en los humanos, especialmente si los cambios en la práctica quirúrgica actual serían beneficiosos.
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