Cómo el proceso inflamatorio se ve afectado por los ritmos circadianos

Existen varios estudios que han explorado el papel del ritmo circadiano del cuerpo en la regulación de la actividad inmune. La alteración de los ritmos circadianos aumenta la inflamación. Investigadores de la Universidad de Medicina y Ciencias de la Salud del Royal College of Surgeons (RCSI) de Irlanda han estudiado previamente cómo las células inmunitarias llamadas macrófagos se ven afectadas sin un reloj biológico interno. Ahora, una nueva investigación del RCSI explica cómo los macrófagos funcionan de manera diferente en diferentes momentos del día y podría allanar el camino para tratamientos específicos para enfermedades inflamatorias. La investigación también destaca el importante papel de las mitocondrias a la hora de impulsar cambios diarios en la actividad inmunitaria.

Los hallazgos han sido publicados Revista FASEB En un artículo titulado "La regulación periódica mitocondrial regula la activación del inflamasoma NLRP3 en macrófagos.,

Los macrófagos liberan citocinas interleucina-1 (IL-1) en respuesta a estímulos inflamatorios, y el inflamasoma NLRP3 media la liberación de citocinas de la familia IL-1 a través de piroptosis. Las mitocondrias desempeñan un papel multifuncional en la regulación de la actividad del inflamasoma NLRP3. Sin embargo, no está claro si el reloj de los macrófagos regula el inflamasoma NLRP3 a través del control mitocondrial.

Los investigadores observaron que la activación de NLRP3 no era constante a lo largo del día, sino que estaba regulada por el reloj circadiano de 24 horas del cuerpo.

"Encontramos un mayor potencial de membrana mitocondrial (Δψm) y una mayor activación del inflamasoma NLRP3 a partir de células de exudado peritoneal (PEC) aisladas en el tiempo circadiano (CT 0) 12 en comparación con CT 0", escribieron los investigadores. “La sincronización temporal in vitro de macrófagos derivados de la médula ósea (BMDM) indujo diferencias dependientes del tiempo en la activación del inflamasoma NLRP3. La eliminación de Bmal1 específica de mieloide aumentó la actividad del inflamasoma NLRP3 en PEC y BMDM no sincronizados en CT0 en comparación con los controles. La inhibición farmacológica de Δψm en células sincronizadas redujo la activación del inflamasoma NLRP3 a niveles comparables, y lo mismo sucedió con la eliminación de BML1. Estos resultados demuestran la sincronización del reloj circadiano del inflamasoma NLRP3, que depende de la función mitocondrial y opera a través del gen circadiano Bmal1.

"Cuando los macrófagos 'piensan' que es de mañana, su activación del inflamasoma es más rápida y más robusta", dijo Anne Curtis, PhD, profesora e investigadora principal del estudio en la Facultad de Farmacia y Ciencias Biomoleculares del RCSI. "Esto significa que la respuesta inmune aumenta en las primeras horas del día, el momento en que estamos despiertos y es más probable que nos enfrentemos a desafíos ambientales como lesiones o infecciones".

El estudio tiene implicaciones importantes para comprender y tratar enfermedades inflamatorias como la artritis, donde los inflamasomas hiperactivos desempeñan un papel clave. Los síntomas de estas enfermedades suelen empeorar por la mañana, algo que esta investigación puede ayudar a explicar.

"Con estos hallazgos, existe la posibilidad de perfeccionar los tratamientos para las afecciones inflamatorias", afirmó James O'Sioran, PhD, autor principal del estudio. Por ejemplo, las nuevas terapias dirigidas a los inflamasomas pueden ser más efectivas cuando se administran en momentos específicos del día cuando la actividad de los macrófagos alcanza su punto máximo.