Los cambios de temperatura podrían ser la razón del vínculo entre la alteración circadiana y el cáncer

Los cambios de temperatura podrían ser la razón del vínculo entre la alteración circadiana y el cáncer

Las alteraciones en los ritmos circadianos (la forma en que nuestro cuerpo cambia en respuesta al ciclo de luz y oscuridad de 24 horas) se han relacionado con muchas enfermedades diferentes, incluido el cáncer. Hasta ahora, la relación entre ambos ha sido poco investigada, aunque los trabajadores por turnos y otras personas con horarios laborales irregulares experimentan regularmente estos trastornos. Sin embargo, un nuevo descubrimiento de Scripps Research ayuda a responder la pregunta de qué podría haber detrás de esta correlación.

El sorprendente vínculo entre la alteración circadiana y el cáncer puede estar relacionado con la temperaturaJugar

Crédito del vídeo: Investigación Scripps

Los resultados, publicados el 28 de septiembre de 2022 en Science Advances, muestran que la alteración circadiana crónica aumentó significativamente el crecimiento del cáncer de pulmón en modelos animales. Al identificar los genes involucrados, los investigadores están arrojando luz sobre la misteriosa conexión entre nuestros hábitos de sueño y las enfermedades, lo que podría ayudar en todo, desde desarrollar tratamientos contra el cáncer más específicos hasta un mejor seguimiento de los grupos de alto riesgo.

Siempre ha habido mucha evidencia de que los trabajadores por turnos y otras personas con trastornos del sueño tienen más probabilidades de desarrollar cáncer, y nuestro objetivo para este estudio era descubrir por qué es así".

Katja Lamia, PhD, autora principal, profesora asociada, Departamento de Medicina Molecular, Instituto de Investigación Scripps

Para responder a esta pregunta, los científicos utilizaron un modelo de ratón con KRAS expresado, el gen mutado con mayor frecuencia en el cáncer de pulmón. La mitad de los ratones se mantuvieron en un ciclo de luz "normal", es decir, 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad. La otra mitad fue colocada en una bicicleta de luz diseñada para parecerse a la de los trabajadores por turnos, con horas de luz cambiadas ocho horas antes cada dos o tres días.

Los resultados fueron consistentes con la suposición original de los investigadores: los ratones expuestos a patrones de luz irregulares y cambiantes tuvieron un aumento del 68% en la carga tumoral.

Pero cuando utilizaron la secuenciación de ARN para determinar los diferentes genes implicados en el crecimiento del cáncer, se sorprendieron al descubrir que un grupo de la familia de proteínas del factor de choque térmico 1 (HSF1) era la causa principal.

"Este no es el mecanismo que esperábamos aquí. Se ha demostrado que HSF1 aumenta la tasa de formación de tumores en varios modelos de cáncer diferentes, pero nunca antes se había relacionado con la alteración del ritmo circadiano", dice Lamia.

Los genes HSF1 son responsables de garantizar que las proteínas se sigan fabricando correctamente incluso cuando una célula está expuesta a un estrés extremo, en este caso, cuando experimenta fluctuaciones de temperatura. El equipo sospecha que la actividad de HSF1 aumenta en respuesta a la alteración circadiana porque los cambios en nuestros ciclos de sueño alteran el ritmo diario de nuestra temperatura corporal.

"Normalmente, nuestra temperatura corporal cambia uno o dos grados mientras dormimos. Si los trabajadores por turnos no experimentan esta caída normal, podría alterar el funcionamiento normal de la vía de señalización HSF1, lo que en última instancia conduciría a una mayor desregulación en el cuerpo". añade Lamia. Ella cree que las células cancerosas podrían explotar la vía HSF1 para su propio beneficio y crear proteínas mutadas y mal plegadas, pero dice que se necesita más investigación en esta área.

Estos hallazgos no sólo dan forma a nuestra comprensión de cómo los ritmos circadianos afectan el cáncer, sino que también pueden brindar una oportunidad preventiva para proteger a los grupos más vulnerables. Al controlar de forma no invasiva la temperatura corporal, sería posible optimizar las horas de trabajo de los trabajadores por turnos e incluso detener este tipo de desregulación, que puede provocar cáncer.

Con estos hallazgos, los científicos ahora están examinando si la señalización de HSF1 es necesaria para aumentar la carga tumoral y no es solo una correlación.

"Ahora que sabemos que existe una conexión molecular entre HSF1, la alteración circadiana y el crecimiento tumoral, nuestra tarea es descubrir cómo están conectados", dice Lamia.

Fuente:

Instituto de Investigación Scripps

Referencia:

Pariollaud, M., et al. (2022) La alteración circadiana mejora la señalización de HSF1 y la tumorigénesis en el cáncer de pulmón relacionado con Kras. Avances científicos. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.