¿Luz solar como tratamiento del síndrome metabólico?

Un reciente estudio en ratones descubrió que las proteínas sensibles a la luz presentes en los adipocitos (células grasas) pueden detectar la iluminación solar. Además, los hallazgos indican que la escasez de luz natural puede alterar el metabolismo de los adipocitos e incrementar el riesgo de padecer síndrome metabólico.

Pese a los profundos cambios que ha experimentado nuestro planeta, el Sol ha sido una constante que ha acompañado los procesos de transformación de la Tierra, lo que ocasionó que los seres vivos, en todas sus formas, hayan evolucionado para utilizar sus variadas emisiones. Esto ha determinado la forma en la que funcionan los intricados mecanismos de regulación y de homeostasis de las especies animales y vegetales.

Algunas funciones de los fotorreceptores

Además de los fotorreceptores oculares que detectan la luz y que participan en la generación de imágenes en el cerebro (constituyendo la visión), el Sol regula todos los los ritmos diarios en la casi totalidad de los animales. Estos procesos se logran gracias a la presencia de proteínas llamadas opsinas o fotopigmentos.

Además, un sorprendente estudio del 2019 encontró evidencia de fotorrecepción extraocular en mamíferos, al descubrir que la neuropsina en la piel de las ratas puede detectar la luz y ayudarlas en la mantención de sus ritmos circadianos. 

Dentro de los procesos adaptativos de los mamíferos, al encontrarse en un ambiente frío, comienzan a temblar, proceso que activa la lipólisis (quema de lípidos) de la grasa parda para producir calor. 

Esta clase de lípido ha tomado relevancia en las nuevas investigaciones que se están llevando a cabo, pues cada vez surgen más pruebas que respaldan la idea de que la activación de su lipólisis podría proteger contra el síndrome metabólico, lo cual incluye una serie de signos y síntomas, como hipertensión arterial, hiperglucemia, dislipidemias y exceso de grasa corporal alrededor de la cintura.

Opsina 3 en adipocitos

Un nuevo estudio publicado en la revista Cell Reports describe el descubrimiento de una nueva forma en la que la luz solar influiría en la vida de los mamíferos.

La investigación se centra en ciertas proteínas de los adipocitos (células grasas) que se encuentran en la hipodermis (zona profunda de la piel) que también pueden detectar la luz.

Los investigadores estudiaron la proteína presente en los adipocitos: la opsina 3 (OPN3). Para ello, los científicos utilizaron ratones genéticamente modificados que carecen del gen que codifica para OPN3, llamado Opn3.

Opsina 3 y bajas temperaturas

Cuando los investigadores expusieron a los ratones que carecían de Opn3 en sus adipocitos a temperaturas tan bajas como 4 ºC, su respuesta al frío se vio afectada. Sus temperaturas corporales centrales eran más bajas que las de los ratones del grupo control portadores del gen Opn3.

Este hecho se debió a que la grasa marrón en los ratones modificados no generó tanto calor. Además, cuando los investigadores privaron a estos ratones de alimentos, no quemaron tanta grasa en condiciones de frío como los ratones normales.

En otro experimento, los científicos pusieron ratones adultos normales en un ambiente frío, con iluminación de espectro electromagnético completo, y monitorearon sus temperaturas corporales centrales.

Después de 3 horas, apagaron la luz azul de longitud de onda 480 nanómetros, que desencadena la activación de la OPN3,  pero dejaron el resto del espectro luminoso. 

En otro conjunto de experimentos, los investigadores criaron ratones con genes Opn3 intactos bajo luces que carecían de las longitudes de onda de luz azul específicas.

Conclusiones

Al igual que los ratones que carecían del gen Opn3, los criados en condiciones de iluminación carente del color azul no respondieron eficientemente al frío y tuvieron temperaturas centrales más bajas al estar en estas condiciones. También tenían adipocitos más grandes y no perdieron peso al ayunar.

Sin la longitud de onda azul, las temperaturas centrales de los animales disminuyeron, lo que demuestra que la luz natural del espectro completo influye en el metabolismo lipolítico.

En resumen, los investigadores pudieron demostrar:

• La OPN3 también está presente en los adipocitos de ratones.
• Una longitud de onda específica de luz azul estimula OPN3, hecho que ocurre en presencia de luz solar, pero no con iluminación artificial.
• Los animales sin el gen Opn3 realizaron menos lipólisis, usaron menos energía y consumieron menos alimentos y menos agua, pese a ser tan activos como los ratones normales.
• Los autores del estudio concluyeron que la luz solar es esencial para un metabolismo energético saludable.
• Demostraron que la luz puede viajar lo suficientemente profundo a través de la piel de un roedor como para activar la OPN3 presente en los adipocitos.

El autor principal del estudio, Richard Lang, del Cincinnati Children’s Hospital Medical Center en Ohio , explica: «Esta idea de la penetración de la luz en el tejido profundo es muy nueva, incluso para muchos de mis colegas científicos. Pero nosotros y otros equipos hemos estado encontrando opsinas ubicadas en una variedad de tipos de tejidos. Esto sigue siendo solo el comienzo de este trabajo».

Implicancias médicas

Si bien los científicos realizaron este estudio en ratones, piensan que existe un mecanismo similar en humanos, por lo que deberán realizar más investigaciones para ver si esto es efectivo: «Si la vía del adipocito light-OPN3 existe en humanos, hay implicaciones potencialmente amplias para la salud. 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».

Este hallazgo estaría en relación con que «la estimulación insuficiente de la vía del adipocito de luz-OPN3 es parte de una explicación de la prevalencia de la desregulación metabólica en países industrializados, donde la iluminación antinatural se ha convertido en la norma».

De comprobarse estos hallazgos en humanos, los médicos podrían algún día recetar «terapia de luz» a personas en riesgo de desarrollar síndrome metabólico.