Un equipo de investigadores de la Universidad de Ginebra (Suiza) ha analizado los cambios en la expresión génica simultáneamente en varios órganos de ratones tras las variaciones de calor a frío y viceversa. En su trabajo, publicado en la revista científica ‘eLife’, han descubierto que todos los órganos reaccionan fuertemente a los cambios de temperatura, mostrando cada uno su propia modulación específica.

Los seres humanos, como la mayoría de los organismos, están constantemente expuestos a temperaturas más frías o más cálidas. Estas variaciones ambientales provocan efectos metabólicos sorprendentes y requieren adaptaciones constantes. Aunque algunas de estas adaptaciones confieren ciertos efectos beneficiosos para la salud, se desconocía el impacto del frío y el calor en los distintos órganos en un contexto de cuerpo entero.

Efectos del frio y calor en el metabolismo

La temperatura es uno de los principales factores ambientales a los que están sometidos los seres vivos. La exposición al frío o al calor tiene efectos sorprendentes sobre el metabolismo y la salud, y la implicación de la temperatura en la salud humana también queda patente por la distribución geográfica de la incidencia de ciertas enfermedades. Pero, más allá de la respuesta fisiológica de algunos tejidos, ¿a qué contribuye el hecho de vivir en un entorno más frío o más cálido en los cambios biológicos de todo el cuerpo?

“En nuestros estudios anteriores ya habíamos observado que la temperatura tenía efectos importantes en el funcionamiento de ciertos órganos. Ahora sabemos que la exposición al frío favorece la pérdida de peso debido al aumento de la termogénesis, y alivia los síntomas de la esclerosis múltiple, mientras que la exposición al calor tiene efectos protectores en ciertas enfermedades relacionadas con la edad, como la osteoporosis. Pero, ¿qué ocurre a escala de todo el organismo? Efectivamente, nuestros resultados anteriores apuntan a efectos dependientes del contexto de las alteraciones de la temperatura en diversos órganos y enfermedades, pero la adaptación global del organismo debe abordarse de forma integradora”, explica Mirko Trajkovski, el líder de la investigación.

Para abordar este objetivo, los científicos analizaron la expresión de los genes en once órganos (todos los tejidos adiposos (de grasa), el músculo, el hígado, el cerebro, el hipotálamo, el íleon, la médula espinal, el bazo y la médula ósea) de tres grupos de ratones expuestos a una temperatura de 10°C, 22°C o 34°C.

“Los datos muestran que todo el organismo reacciona profundamente a los cambios de temperatura. Sin embargo, no hay una respuesta uniforme: cada órgano cambia su expresión génica a su manera, de forma algo diferente al resto de los tejidos”, afirma Trajkovski.

Para entender mejor si este fenómeno se debía a la expresión única de genes específicos de cada órgano, el equipo de investigación realizó análisis adicionales, centrándose en los genes que se expresan en todos los órganos. E incluso al considerar sólo este conjunto restringido de genes, las diferencias de activación seguían siendo sorprendentes.

“Saber que la exposición a temperaturas alternas provoca efectos importantes en enfermedades metabólicas como la obesidad y la osteoporosis, o incluso en enfermedades autoinmunes, indica el uso de los cambios de temperatura como posible intervención terapéutica en el estilo de vida. Sin embargo, primero tenemos que descifrar los efectos inducidos por la temperatura de forma integradora en todo el cuerpo, y no sólo a nivel de un solo órgano. Nuestro trabajo permite precisamente eso: investigar y comprender los mecanismos que actúan en varios órganos simultáneamente”, detalla el investigador.

Para acelerar la investigación en este campo emergente, el equipo de Ginebra ha creado una aplicación web gratuita y de fácil acceso que permite a los usuarios, tanto científicos como el público en general, buscar la expresión de miles de genes en respuesta a la exposición al frío o al calor en varios órganos. “Estos resultados serán más útiles si son compartidos y explotados por un gran número de personas”, concluye Trajkovski.