Los investigadores han desarrollado un nuevo análisis de sangre simple que puede indicar la hora en su cuerpo, que podría ser muy diferente de la hora que se muestra en el reloj en la pared.
Anteriormente, las mediciones tan precisas solo podían lograrse mediante un proceso costoso y laborioso de tomar muestras cada hora en un lapso de varias horas. La nueva prueba, llamada TimeSignature, requiere solo dos extracciones de sangre.
"Esta es una medida mucho más precisa y sofisticada que identificar si eres una alondra de la mañana o un ave nocturna", dice la autora principal Rosemary Braun, profesora asistente de medicina preventiva (bioestadística) en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. “Podemos evaluar el reloj biológico de una persona dentro de 1.5 horas.
“Varios grupos han intentado obtener el tiempo circadiano interno de un análisis de sangre, pero nada ha sido tan preciso ni tan fácil de usar como TimeSignature”, dice Braun.
En sincronización, fuera de sincronización
Los procesos en casi todos los tejidos y sistemas de órganos del cuerpo están orquestados por un reloj biológico interno, que dirige el ritmo circadiano, como el ciclo sueño-vigilia. Los relojes internos de algunas personas están sincronizados con el tiempo externo, pero otros no están sincronizados y se consideran desalineados.
Como se informó en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias, la nueva prueba ofrecerá por primera vez a los investigadores la oportunidad de examinar fácilmente el impacto de los relojes circadianos desalineados en una variedad de enfermedades, incluidas las enfermedades cardíacas, la diabetes y la enfermedad de Alzheimer.
Cuando el análisis de sangre esté clínicamente disponible, también proporcionará a los médicos una medición del reloj biológico interno de un individuo para guiar la dosificación de medicamentos en el momento más efectivo para su cuerpo.
El software y el algoritmo están disponibles de forma gratuita para otros investigadores para que puedan evaluar el tiempo fisiológico en el cuerpo de una persona. Northwestern ha solicitado una patente en el análisis de sangre.
“Esto es realmente una parte integral de la medicina personalizada. Muchas drogas tienen tiempos óptimos para la dosificación ".
"Esto es realmente una parte integral de la medicina personalizada", dice la coautora Phyllis Zee, jefa de medicina del sueño en neurología y profesora de neurología. “Muchas drogas tienen tiempos óptimos para la dosificación.
“Saber qué hora es en su cuerpo es fundamental para obtener los beneficios más efectivos. El mejor momento para tomar el medicamento para la presión arterial o la quimioterapia o la radiación puede ser diferente al de otra persona ”, dice Zee.
La prueba mide 40 marcadores de expresión génica diferentes en la sangre y se puede tomar a cualquier hora del día, independientemente de si el paciente durmió bien o estuvo despierto toda la noche. Se basa en un algoritmo desarrollado por Braun y sus colegas al extraer sangre de los sujetos cada dos horas y examinar qué genes eran más altos o más bajos en ciertos momentos del día. Los científicos también utilizaron datos de expresión génica de estudios realizados en otros cuatro centros.
'Tiempo lo es todo'
Luego, los científicos desarrollaron un método de aprendizaje automático que utilizaron para entrenar una computadora para predecir la hora del día en función de los patrones en estas mediciones de expresión génica. De alrededor de 20,000 genes que los investigadores midieron, estos 40 emergieron con la señal más fuerte.
"El tiempo lo es todo", dice el coautor Ravi Allada, profesor de neurobiología. “Sabemos que si tiene una interrupción en su reloj interno, puede predisponerlo a una variedad de enfermedades. Prácticamente todos los sistemas de tejidos y órganos se rigen por el ritmo circadiano.
“Antes no teníamos una forma clínicamente factible de evaluar el reloj en personas sanas y personas con enfermedades. Ahora podemos ver si un reloj interrumpido se correlaciona con varias enfermedades y, lo que es más importante, si puede predecir quién se enfermará ".
La investigación preclínica realizada por el científico Joe Bass, jefe de endocrinología, metabolismo y medicina molecular identificó previamente un vínculo entre la desalineación circadiana y la diabetes, la obesidad, la depresión, las enfermedades cardíacas y el asma.
Riesgo modificable
En el futuro, Zee prevé mejorar la salud y tratar la enfermedad al alinear los relojes circadianos de las personas que no están sincronizados con el tiempo externo.
"El tiempo circadiano es un factor de riesgo modificable para mejorar la salud cognitiva, pero si no podemos medirlo, es difícil saber si hemos hecho el diagnóstico correcto", dice Zee. "Ahora podemos medirlo como un nivel de lípidos".
Acerca de los autores
La Fundación James S. McDonnell, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa y el Centro Noroeste de Circadian and Sleep Medicine financiaron el trabajo.
Autor principal: Rosemary Braun, profesora asistente de medicina preventiva (bioestadística) en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.
Coautora: Phyllis Zee, jefa de medicina del sueño en neurología y profesora de neurología.
Coautor: Ravi Allada, profesor de neurobiología.
