Cómo los turnos nocturnos pueden aumentar el riesgo de cáncer

Los turnos nocturnos de trabajo interrumpen el ritmo circadiano del cuerpo, lo que, según varios estudios, puede aumentar el riesgo de desarrollar cáncer. Ahora, los investigadores han arrojado luz sobre los mecanismos detrás de esta asociación.
Los investigadores han arrojado luz sobre cómo el trabajo por turnos puede aumentar el riesgo de cáncer.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) revelan que la alteración del ritmo circadiano también conduce a la alteración de dos genes supresores de tumores, que pueden estimular el crecimiento del tumor.

El autor principal Thales Papagiannakopoulos, del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT, y sus colegas publican sus hallazgos en la revista Metabolismo Celular.

Alrededor de 15 millones de personas en los Estados Unidos trabajan en turnos nocturnos u otros horarios irregulares, lo que según los estudios puede tener implicaciones negativas para la salud.

Un estudio reportado por Noticias médicas hoy El año pasado, por ejemplo, se encontró un vínculo entre el trabajo nocturno rotativo y el aumento del riesgo de muerte por enfermedad cardiovascular, cáncer de pulmón y todas las causas.

El ritmo circadiano

El trabajo por turnos interfiere con el ritmo circadiano del cuerpo, el ciclo aproximado de 24 horas que regula cuándo dormimos y cuándo nos despertamos, principalmente en respuesta a la luz y a la oscuridad en el entorno.

El ritmo circadiano central del cuerpo, o "reloj maestro", se compone de alrededor de 20,000 células nerviosas en el cerebro, que se conocen colectivamente como el núcleo supraquiasmático (SCN).

Situada en el hipotálamo, la SCN recibe información sobre los niveles de luz y oscuridad de la retina de los ojos, y esta información se envía a las células del cuerpo.

Papagiannakopoulos y sus colegas describen dos genes dentro de las células que desempeñan un papel en la regulación del reloj circadiano: Bmal1 y Per2.

Bmal1 es responsable de activar Per2. Tras la activación, Per2 activa una serie de procesos biológicos regulados por el ritmo circadiano, incluida la división celular y el metabolismo, que el equipo señala son dos características del cáncer.

Los investigadores señalan que las proteínas codificadas por estos genes generalmente fluctúan a lo largo del día, pero estas fluctuaciones disminuyen si se alteran los ciclos de luz y oscuridad.

"Las células necesitan la señal de luz, que es como un botón de reinicio para el reloj. Cuando pierdes esa señal, pierdes los ritmos normales en cada célula de tu cuerpo", explica Papagiannakopoulos.

El programa 'Jet Lag' alimentó el crecimiento tumoral en ratones

Para su estudio, los investigadores observaron cómo la alteración de los ciclos de luz y oscuridad afecta la actividad del gen Bmal1 y Per2, y cómo esto podría influir en el desarrollo del cáncer.

Para llegar a sus conclusiones, el equipo modificó genéticamente ratones para desarrollar cáncer de pulmón de células no pequeñas, que es una forma de cáncer de pulmón que representa aproximadamente el 80-85 por ciento de todos los casos.

Los ratones fueron divididos en dos grupos. Cada grupo estuvo expuesto a diferentes horarios de luz / oscuridad, y el equipo analizó la actividad genética de los roedores y el crecimiento tumoral.

Un grupo de ratones fue expuesto a un horario normal de luz / oscuridad, que involucró 12 horas de luz seguidas por 12 horas de oscuridad. El otro grupo siguió un horario de "jet lag", que implicó la exposición a 8 horas adicionales de luz cada 2-3 días.

Los investigadores observan que el horario de jet lag simulaba la interrupción del ritmo circadiano que experimentan los humanos cuando trabajan en turnos de noche o viajan a través de diferentes zonas horarias.

En comparación con los ratones expuestos al horario normal de luz / oscuridad, los que estuvieron expuestos al horario de jet lag experimentaron un crecimiento tumoral más rápido y más agresivo, halló el equipo.

La interrupción de Bmal1, Per2 conduce a la acumulación de proteína promotora del cáncer

Luego, los investigadores "eliminaron" los genes Bmal1 y Per2 de los ratones y expusieron a los roedores a los horarios normales de luz / oscuridad. Esto también condujo a un crecimiento tumoral más rápido.

"Si interrumpes estos genes en cada célula del cuerpo, las señales de luz que normalmente recibes no se aplican", señala Papagiannakopoulos. "Es una forma de tomar un martillo molecular y romper este reloj".

En una investigación posterior, los investigadores encontraron que los genes Bmal1 y Per2 regulan cuándo ocurre la producción de una proteína c-myc. Se sabe que esta proteína promueve el crecimiento del cáncer.

El equipo explica que cuando estos genes se alteran, c-myc se acumula, lo que desencadena un aumento en el metabolismo celular, el crecimiento y la división. Esto puede impulsar el desarrollo del cáncer.

Apoyando sus hallazgos, al analizar muestras de tumores pulmonares humanos, los investigadores identificaron niveles significativamente más bajos de expresión del gen Bmal1 y Per2, así como una menor expresión de otros genes que regulan el ritmo circadiano.

Los autores dicen que sus hallazgos arrojan luz sobre cómo el trabajo por turnos y otros factores que interrumpen el reloj circadiano pueden conducir al desarrollo del cáncer:

"Demostramos que tanto la perturbación fisiológica (desfase horario) como la mutación genética de los componentes del reloj circadiano central disminuyeron la supervivencia y promovieron el crecimiento y la progresión del tumor pulmonar.

Nuestros hallazgos demuestran que tanto la disrupción sistémica como la somática de los ritmos circadianos contribuyen a la progresión del cáncer ".

Papagiannakopoulos ahora planea investigar si las células cancerosas en las cuales los genes que regulan el reloj circadiano están deteriorados poseen vulnerabilidades que podrían ser atacadas con drogas.

Además, quiere evaluar cómo la alteración del ritmo circadiano puede influir en el desarrollo de otras formas de cáncer.

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