Un estudio demuestra que las hormonas humanas también siguen un patrón estacional

Puede que nuestras mentes se vean afectadas por las largas noches de invierno o las flores de primavera, pero ¿qué pasa con nuestros cuerpos? Un nuevo estudio del Instituto de Ciencias Weizmann revela que nuestras hormonas también siguen un patrón estacional.

Al analizar los datos de varios tipos de hormonas procedentes de millones de análisis de sangre, los investigadores descubrieron que algunas hormonas alcanzan su punto máximo en invierno o primavera y otras en verano.

Esta investigación, publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS), ofrece un panorama amplio y dinámico de la producción de hormonas, que abarca las relacionadas con la fertilidad, por ejemplo, pero también las hormonas como el cortisol, que en su mayoría son de corta duración y no se cree que sean estacionales.

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Alon Bar dirigió el estudio junto con Avichai Tendler; ambos son estudiantes de investigación en el grupo del profesor Uri Alon en el Departamento de Biología Celular Molecular del Instituto. El profesor Alon y su equipo han desarrollado herramientas matemáticas para descubrir patrones en grandes datos biológicos, así que cuando un estudio centrado en una sola hormona -el cortisol- empezó a revelar un sorprendente patrón estacional, los investigadores decidieron ver si otras hormonas también podían fluctuar estacionalmente.

Recurrieron al profesor Amos Tanay, del Departamento de Informática y Matemáticas Aplicadas de Weizmann, que tiene acceso a una base de datos mantenida por Clalit, la mayor organización de salud de Israel. Clalit ha abierto un nuevo camino al crear una base de datos que permite a los investigadores realizar estudios biomédicos a gran escala sobre datos sanitarios, preservando plenamente el anonimato de los sujetos.

El equipo analizó los niveles hormonales de hombres y mujeres de entre 20 y 50 años, en millones de análisis de sangre ordenados según los meses del año. Los científicos calcularon que habían analizado finalmente 46 millones de personas-año; los resultados de cada hormona se promediaron a partir de hasta seis millones de análisis de sangre diferentes.

Los investigadores hicieron un seguimiento de 11 hormonas, entre ellas el cortisol (una hormona del estrés liberada por las glándulas suprarrenales), una hormona tiroidea, hormonas de la reproducción y del sexo, y una hormona del crecimiento producida en el hígado.

Por término medio, todas las hormonas presentaban picos y caídas a lo largo del año, con una variación estacional de alrededor del cinco por ciento, pero la sorpresa fue la forma en que ciertas hormonas alcanzaban sus picos en diferentes momentos.

Por ejemplo, la testosterona y el estradiol -hormonas más frecuentes en los hombres y las mujeres, respectivamente- eran imágenes especulares entre sí. Es decir, en los hombres, la testosterona alcanzó su máximo en enero y de nuevo, pero un poco más bajo, en agosto; en las mujeres, el estradiol siguió el mismo patrón.

En cambio, la testosterona en las mujeres y el estradiol en los hombres alcanzan su máximo en abril y descienden en verano. Por tanto, el hecho de que se conciban más niños en determinadas estaciones puede tener más que ver con los equilibrios hormonales que con la floración de los campos, afirma Bar.

La diferencia entre las hormonas que alcanzan su punto máximo en invierno-primavera y las que esperan al verano era más confusa, sobre todo porque las que alcanzan su punto máximo más tarde, en verano, suelen ser las hormonas que controlan el primer tipo.

Estas hormonas se producen en la hipófisis, en la base del cerebro, y envían mensajes a los órganos reproductores, las glándulas suprarrenales y otros órganos que luego afectan o controlan las funciones o reacciones corporales.

Estas segundas hormonas se denominan hormonas efectoras -es decir, hormonas que actúan directamente sobre el organismo- y los investigadores idearon un modelo matemático para explicar por qué los dos tipos de hormonas, que están directamente relacionadas, deben tener temporadas altas y bajas diferentes.

Las hormonas efectoras, como el cortisol y las hormonas hipofisarias, explica Bar, afectan no sólo al metabolismo y a las funciones del cuerpo, sino a las masas de los propios órganos que segregan las hormonas. Es decir, las hormonas hipofisarias que estimulan las glándulas suprarrenales para que produzcan cortisol también hacen que estas glándulas crezcan.

Pero el cortisol producido en las glándulas suprarrenales hace que la hipófisis se encoja, lo que acaba reduciendo la cantidad de estimulación de las glándulas suprarrenales, que vuelven a encogerse, y así sucesivamente en un bucle continuo. El crecimiento y la contracción dinámicos de estas glándulas es un fenómeno conocido, y los investigadores pudieron relacionar los estudios de medición de las glándulas con las fluctuaciones hormonales que habían observado.

Como todo el proceso tiene lugar gradualmente a lo largo de semanas y meses, se produce un desfase entre el invierno y el verano y viceversa, lo que explica las diferencias en los picos de ambos grupos de hormonas.

Aunque la causa exacta de este ciclo no fue objeto del estudio, el equipo cree que la melatonina -una hormona activada por la luz y la oscuridad que se produce en el cerebro- es muy probablemente la "mano" que pone en marcha este reloj de un año de duración.

Suponiendo que sea así, esperarían que, en comparación con la población israelí, los patrones que encontraron se adelantaran (o retrasaran) seis meses en el hemisferio sur y que se encontraran picos y valles más fuertes en la población que vive más al norte, donde la duración del día entre estaciones -y, por tanto, la producción de melatonina- difiere mucho más que en Israel.

"Si vimos una diferencia del cinco por ciento en Israel, eso podría ser más del 15 por ciento en el norte de Europa", dice Bar - y de hecho, el equipo encontró algunas pruebas en la literatura sobre el cortisol del Reino Unido, Suecia y Australia para apoyar esta idea.

No es tan sorprendente que nuestras hormonas tengan ciclos estacionales. Muchos animales que viven en climas templados tienen fuertes ciclos, por ejemplo, todos dan a luz en la misma estación. Creemos que nuestros sistemas hormonales tienen "puntos de ajuste" que producen picos, por ejemplo, en las hormonas del estrés o de la reproducción, y que pueden ser adaptaciones que evolucionaron para ayudarnos a hacer frente a los cambios estacionales de nuestro entorno."

Alon Bar, profesor del Instituto de Ciencias Weizmann