Un reciente descubrimiento científico revela un efecto notable de la luz que va más allá de su conocido papel en la regulación del ritmo circadiano: también puede potenciar la respuesta del sistema inmunitario frente a infecciones. Investigadores de la Universidad de Auckland han demostrado que la actividad de los neutrófilos —las células inmunitarias más numerosas del organismo— está directamente modulada por la exposición a la luz

Los resultados, publicados en la revista Science Immunology, abren nuevas vías para el desarrollo de terapias basadas en la cronobiología y para el diseño de sistemas de iluminación que no solo puedan promover el bienestar general, sino que también puedan optimizar la salud inmunológica desde una perspectiva celular.

La luz como modulador inmunológico

Los neutrófilos, que son un tipo de glóbulos blancos, son la primera línea de defensa del sistema inmunitario. Estos son conocidos por su rápida movilización hacia zonas de infección y su capacidad para eliminar agentes patógenos. Aunque su función ha sido extensamente estudiada, los mecanismos que regulan su actividad en función del momento del día permanecían poco comprendidos. Este estudio aporta pruebas sólidas de que los neutrófilos poseen su propio reloj circadiano interno, el cual responde a estímulos de luz y modula su capacidad bactericida.

“En investigaciones anteriores, habíamos observado que la respuesta inmunitaria alcanzaba su pico en las primeras horas del día, coincidiendo con la fase activa de los peces cebra que usamos como modelo,” explica el investigador principal, el profesor asociado Christopher Hall, del Departamento de Medicina Molecular y Patología. Esta observación planteó una pregunta fundamental: ¿cómo sincroniza la luz del entorno el comportamiento inmunológico a nivel celular?

Cronobiología y sistema inmunitario: un enfoque integrador

La cronobiología ha demostrado que la mayoría de nuestras células —no solo las del sistema nervioso o las asociadas al sueño— están reguladas por relojes internos conocidos como osciladores circadianos. Estos relojes se sincronizan principalmente con los ciclos luz-oscuridad, regulando funciones fisiológicas como el metabolismo, la reparación celular o la liberación de hormonas. La novedad de este estudio reside en haber identificado y caracterizado el reloj circadiano específico en los neutrófilos.

El modelo experimental utilizado por el equipo neozelandés es particularmente interesante: el pez cebra (Danio rerio), un organismo modelo en biología por su similitud genética con los seres humanos y su transparencia, que permite la observación en vivo de procesos celulares mediante microscopía de fluorescencia y técnicas de imagen en tiempo real. Esta elección metodológica permitió monitorizar la actividad de los neutrófilos bajo distintos regímenes de iluminación controlada, identificando un patrón claro de mayor eficacia bactericida durante las horas iluminadas.

Neutrófilos con reloj propio

El descubrimiento clave es que los neutrófilos no solo responden pasivamente al entorno, sino que contienen un reloj molecular autónomo que regula la expresión de genes implicados en su movilidad, adhesión y capacidad para fagocitar patógenos. Bajo la influencia de luz, este reloj se puede sincronizar para activar las funciones clave del neutrófilo, haciéndolo más eficaz en la lucha contra bacterias.

“Dado que los neutrófilos son las primeras células inmunitarias que se reclutan en sitios de inflamación, nuestro descubrimiento tiene implicaciones muy amplias para el beneficio terapéutico en muchas enfermedades inflamatoria, Este hallazgo allana el camino para el desarrollo de fármacos que se dirigen al reloj circadiano en los neutrófilos para aumentar su capacidad de combatir infección”, detalla Hall.

Aunque los resultados del estudio son prometedores, quedan aún múltiples incógnitas por resolver antes de que estos hallazgos puedan traducirse en aplicaciones prácticas generalizadas. En la actualidad, el equipo de investigación se encuentra explorando los mecanismos moleculares específicos por los cuales la luz actúa sobre el reloj circadiano de los neutrófilos.

Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adn3080