Los investigadores han descubierto que la duración de las horas de luz influye en el nivel de receptores opioides del tejido adiposo pardo. A medida que las horas de luz se acortan, la actividad de los receptores aumenta. En el cerebro se produce un fenómeno similar. Ambos fenómenos ayudan a los seres humanos y a los animales a adaptarse a los cambios estacionales.

La importancia de la grasa parda

A medida que la estación se vuelve más oscura y fría, la grasa parda de los animales comienza a aumentar. Este tejido genera calor de forma eficiente y rápida y regula el apetito. La grasa parda también está presente en los seres humanos. La grasa parda se encarga de quemar energía y convertirla en calor. Este proceso se denomina termogénesis y ayuda al cuerpo a regular su temperatura, especialmente en condiciones de frío. La grasa parda contiene un número especialmente elevado de mitocondrias—las «centrales energéticas» de las células— que le confieren su característico color oscuro. En los seres humanos, la grasa parda es más abundante en los recién nacidos, ya que estos aún no son capaces de regular su temperatura corporal de forma eficaz por sí mismos. En los adultos, está presente solo en pequeñas cantidades, pero sigue desempeñando un papel en el metabolismo y el gasto energético.

El tejido adiposo pardo no solo desempeña un papel importante en la producción de calor, sino que también parece estar estrechamente relacionado con los ritmos biológicos del cuerpo. Los estudios demuestran que su actividad se ve influida por señales externas como la luz, la temperatura y la duración del día. Estos factores controlan el ritmo circadiano —el reloj interno del cuerpo, que regula el sueño, la producción hormonal, el metabolismo y el gasto energético—. La grasa parda posee sus propios mecanismos de reloj molecular y sigue fluctuaciones diurnas que influyen en su capacidad para producir calor y utilizar energía. Por ello, los investigadores sospechan que este tejido forma parte de una red compleja a través de la cual el organismo se adapta a los cambios diarios y estacionales. Los cambios en la duración de la luz diurna no solo podrían influir en la actividad de la grasa parda, sino también afectar al metabolismo, al apetito, al peso corporal y, posiblemente, incluso al estado de ánimo y al bienestar. Como resultado, la grasa parda se está convirtiendo cada vez más en el centro de atención de la cronobiología, que estudia cómo los procesos biológicos están controlados por estructuras temporales internas y externas.

Nuevas terapias para la obesidad

La importancia del tejido adiposo pardo para la salud es cada vez más objeto de investigación. A diferencia del tejido adiposo blanco, que almacena el exceso de energía y es más frecuente en personas con sobrepeso, las células de la grasa parda queman energía para producir calor. Al hacerlo, no solo ayudan a mantener la temperatura corporal, sino que también influyen en el equilibrio energético general del organismo. Por ello, los científicos sospechan que una mayor activación de la grasa parda podría ayudar a combatir la obesidad y las enfermedades metabólicas relacionadas.

Un estudio del Hospital Universitario de Bonn demuestra el gran interés que suscita este tejido. Los investigadores identificaron la proteína EPAC1 como un regulador clave del crecimiento y la actividad del tejido adiposo pardo. Los experimentos demostraron que la EPAC1 favorece la formación de células de grasa parda e incluso puede contribuir al desarrollo de las denominadas células de grasa «beige» dentro del tejido adiposo blanco. Estas células tienen propiedades similares a las de las células de grasa parda y también pueden quemar energía. Los científicos también pudieron demostrar que esta vía de señalización está activa no solo en ratones, sino también en las células adiposas humanas.

A largo plazo, los investigadores esperan utilizar estos hallazgos para desarrollar nuevas terapias contra la obesidad. Dado que la dieta y el ejercicio por sí solos suelen ser insuficientes para una pérdida de peso sostenible, los científicos buscan formas de aumentar específicamente el gasto energético del organismo. La grasa parda se considera un enfoque especialmente prometedor en este sentido, ya que puede liberar el exceso de energía en forma de calor. Los hallazgos de Bonn ilustran, por tanto, que la grasa parda es mucho más que un simple tejido para la termorregulación: también podría desempeñar un papel importante en el tratamiento de las enfermedades metabólicas en el futuro. En este contexto, también está creciendo el interés por los factores biológicos que controlan la actividad de la grasa parda. Entre ellos se incluyen no solo la temperatura y la dieta, sino, al parecer, también la duración de la luz diurna y los ritmos biológicos internos del organismo.

Cómo afecta la luz diurna a la grasa parda

El estudio llevado a cabo por el Centro PET de Turku, en Finlandia, abordó precisamente esta cuestión. La investigación se basa en hallazgos de la cronobiología, que indican que numerosos procesos metabólicos están controlados por relojes biológicos internos. Estos relojes se rigen, entre otras cosas, por señales externas como la luz y la oscuridad, y ayudan al organismo a adaptarse a los cambios diarios y estacionales. Dado que la grasa parda desempeña un papel importante en la producción de calor y el gasto energético, los investigadores plantearon la hipótesis de que su actividad también podría verse influida por los cambios estacionales. Resultaron de especial interés los receptores opioides mu, conocidos principalmente por su papel en el procesamiento del dolor, la percepción de la recompensa y los procesos emocionales, pero que cada vez se relacionan más con la regulación de los procesos metabólicos.

Los investigadores observaron que la reducción de las horas de luz diurna influye en la transmisión de señales a través de los receptores opioides en la grasa parda de los animales. A medida que disminuye la cantidad de luz, aumenta la concentración de receptores opioides. La observación se realizó en ratas que vivían en un entorno artificial que imitaba los cambios estacionales en la duración de la luz diurna. Los resultados sugieren que el tejido adiposo pardo es sensible a los cambios estacionales y podría formar parte de un sistema biológico más amplio que adapta el equilibrio energético a las condiciones ambientales variables.

Nuevo avance en la investigación sobre los receptores opioides

Los investigadores consideran que los resultados son especialmente destacables, ya que los receptores opioides mu se habían estudiado hasta ahora principalmente en relación con las funciones cerebrales. El hecho de que ahora también se hayan detectado cambios estacionales en estos receptores en el tejido adiposo pardo abre nuevas perspectivas para comprender las interacciones entre el metabolismo, el equilibrio energético y los ritmos biológicos. Dado que el tejido adiposo pardo desempeña un papel fundamental en la producción de calor y el gasto calórico, la actividad de los receptores opioides podría ayudar al organismo a adaptarse a diferentes condiciones ambientales y estaciones del año.

La profesora Anne Roivainen, del Centro PET de Turku, explica que es la primera vez que se estudian las concentraciones de receptores opioides mu en regiones periféricas del cuerpo mediante tomografía por emisión de positrones (PET). «Los resultados ponen de relieve que los receptores opioides mu influyen en la actividad estacional del tejido adiposo pardo. Los estudios futuros deberían investigar más a fondo si los receptores opioides mu del tejido adiposo pardo están directamente relacionados con el gasto energético de dicho tejido», afirma Roivainen.

Los receptores opioides son sitios de unión en las células a través de los cuales los opioides propios del cuerpo, como las endorfinas, ejercen sus efectos. Estos neurotransmisores intervienen, entre otras cosas, en la regulación de la percepción del dolor, la recompensa, la motivación y el bienestar emocional. Sin embargo, en los últimos años, las investigaciones han encontrado cada vez más pruebas de que el sistema opioide no solo influye en el cerebro, sino que también desempeña un papel clave en el metabolismo y el equilibrio energético. Por lo tanto, los cambios estacionales observados ahora podrían formar parte de un mecanismo adaptativo más amplio mediante el cual los mamíferos se ajustan a las demandas cambiantes del verano y el invierno.

Además, los científicos llevan tiempo sospechando que los cambios en el sistema opioide podrían estar relacionados con las fluctuaciones estacionales del estado de ánimo. Las alteraciones en la función de los receptores opioides ya se han asociado con la depresión, los trastornos de ansiedad y los trastornos alimentarios. El trastorno afectivo estacional, que a menudo se manifiesta como depresión invernal, aumento del apetito y alteraciones en los patrones de sueño, también podría estar relacionado en parte con los cambios en estas vías de señalización. Sin embargo, aún no está claro si las fluctuaciones estacionales ahora demostradas en los receptores opioides mu del cerebro y del tejido adiposo pardo contribuyen realmente a dichos efectos sobre el estado de ánimo, lo cual deberá investigarse en futuros estudios.