Biología-Celular

Las células grasas pueden percibir la luz solar, no obtener suficiente puede alterar el metabolismo.

Sí, las células grasas que se encuentran debajo de la piel pueden sentir la luz. Y cuando los cuerpos no reciben suficiente exposición a los tipos correctos de luz, las células grasas se comportan de manera diferente.

Este descubrimiento, fue publicado en la revista Cell Reports, por los científicos de Cincinnati Children’s que estudiaban cómo los ratones controlan la temperatura de su cuerpo. Lo que encontraron tiene implicaciones mucho más allá de describir cómo los ratones se mantienen calientes.

El estudio muestra que la exposición a la luz regula la forma en que dos tipos de células grasas trabajan juntas para producir las materias primas que todas las demás células usan para obtener energía. 

Los autores del estudio continúan diciendo que las interrupciones de este proceso metabólico fundamental parecen reflejar un aspecto poco saludable de la vida moderna: pasar demasiado tiempo en el interior.

«Nuestros cuerpos evolucionaron a lo largo de los años bajo la luz del sol, incluido el desarrollo de genes sensibles a la luz llamados opsinas», dice Richard Lang, PhD, biólogo del desarrollo y autor principal del estudio. 

«Pero ahora vivimos gran parte de nuestros días bajo luz artificial, que no proporciona el espectro completo de luz que todos obtenemos del sol».

«Este documento representa un cambio significativo en la forma en que vemos los efectos de la luz en nuestros cuerpos», dice Lang.

Nueva luz brillante sobre el papel de la luz

Muchas personas entienden que ciertas longitudes de onda de luz pueden ser dañinas, como la radiación gamma de una bomba nuclear o demasiada luz ultravioleta del sol que quema nuestra piel. Este estudio de Lang y sus colegas describe un papel diferente y saludable para la exposición a la luz.

A pesar del pelaje de un ratón, o la ropa de una persona, la luz entra en nuestros cuerpos. Los fotones, las partículas fundamentales de la luz, pueden ralentizarse y dispersarse una vez que pasan las capas externas de la piel, dice Lang. Pero realmente entran, y cuando lo hacen, afectan el comportamiento de las células.

«Esta idea de la penetración de la luz en el tejido profundo es muy nueva, incluso para muchos de mis colegas científicos», dice Lang. «Pero nosotros y otros hemos estado encontrando opsinas ubicadas en una variedad de tipos de tejidos. Esto todavía es solo el comienzo de este trabajo».

Cómo la luz enciende un fuego interno

En los últimos hallazgos, el equipo de investigación estudió cómo responden los ratones cuando se exponen a temperaturas frías, alrededor de 40 °F. Ya sabían que los ratones, al igual que los humanos, usan una respuesta temblorosa y una respuesta interna para quemar grasa para calentarse.

Un análisis más profundo reveló que el proceso de calentamiento interno se ve comprometido en ausencia del gen OPN3 y la exposición específica a una longitud de onda de luz azul de 480 nanómetros. Esta longitud de onda es una parte natural de la luz solar, pero ocurre solo en niveles bajos en la mayoría de la luz artificial.

Cuando se produce la exposición a la luz, OPN3 hace que las células grasas blancas liberen ácidos grasos en el torrente sanguíneo. Varios tipos de células pueden usar estos ácidos grasos como energía para alimentar sus actividades. Pero la grasa marrón literalmente quema los ácidos grasos (en un proceso llamado oxidación) para generar calor que calienta a los ratones fríos.

Cuando los ratones fueron criados para carecer del gen OPN3, no pudieron calentarse tanto como otros ratones cuando se colocaron en condiciones frías. Pero sorprendentemente, incluso los ratones que tenían el gen correcto no se calentaron cuando se expusieron a la luz que carecía de la longitud de onda azul.

Estos datos llevaron al equipo a concluir que se requiere luz solar para el metabolismo energético normal. Al menos en ratones. Si bien los científicos sospechan firmemente que existe una vía metabólica dependiente de la luz similar en los humanos, necesitan completar otra serie de experimentos para probarlo.

«Si la vía del adipocito light-OPN3 existe en humanos, existen implicaciones potencialmente amplias para la salud humana», señala el estudio. «Nuestro estilo de vida moderno nos somete a espectros de iluminación no naturales, exposición a la luz por la noche, turnos de trabajo y desfase horario, todo lo cual resulta en una alteración metabólica.

Según los hallazgos actuales, es posible que la estimulación insuficiente del adipocito OPN3 de luz La vía es parte de una explicación de la prevalencia de la desregulación metabólica en países industrializados donde la iluminación no natural se ha convertido en la norma».

Algún día, en teoría, la «terapia de luz» podría convertirse en un método para evitar que el síndrome metabólico se convierta en diabetes. Reemplazar las luces interiores con mejores sistemas de iluminación de espectro completo también podría mejorar la salud pública, dice Lang.

«Sin embargo, se necesitan más estudios para determinar el valor terapéutico potencial de la terapia de luz». «Sin embargo, por ahora, si la gente quiere quitarle algo personal a esto, es probable que no te equivoques si pasas más tiempo afuera», dijo el Dr. Lang.

Mayor información: Gowri Nayak, Kevin X. Zhang, Shruti Vemaraju, Richard A. Lang, et al. «Adaptive Thermogenesis in Mice Is Enhanced by Opsin 3-Dependent Adipocyte Light Sensing». Cell Reports, published: 21 January 2020.

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