Chronobiological aspects of obesity and metabolic syndrome

Circadian rhythms (approximately 24 h) are widely characterized at molecular level and their generation is acknowledged to originate from oscillations in expression of several clock genes and from regulation of their protein products. While general entrainment of organisms to environmental light–dark cycles is mainly achieved through the master clock of the suprachiasmatic nucleus in mammals, this molecular clockwork is functional in several organs and tissues. Some studies have suggested that disruption of the circadian system (chronodisruption (CD)) may be causal for manifestations of the metabolic syndrome. This review summarizes: (1) how molecular clocks coordinate metabolism and their specific role in the adipocyte; (2) the genetic aspects of and scientific evidence for obesity as a chronobiological illness; and (3) CD and its causes and pathological consequences. Finally, ideas about use of chronobiology for the treatment of obesity are discussed.

ResumenLos ritmos circadianos (aproximadamente 24 horas) están ampliamente caracterizados a nivel molecular y su generación se realiza gracias a la expresión de varios «genes reloj» y mediante la regulación de sus productos proteicos. Mientras que la adaptación general de los organismos a los ciclos ambientales de luz-oscuridad se lleva a cabo principalmente por el reloj central del núcleo supraquiasmático, este mecanismo de reloj molecular es funcional en varios órganos y tejidos. Algunos estudios muestran que un fallo del sistema circadiano (cronodisrupción [CD]) puede ser la causa de las manifestaciones del síndrome metabólico. Esta revisión resume, (1) cómo los relojes moleculares coordinan el metabolismo y su papel específico en el adipocito; (2) aspectos genéticos y evidencias científicas de la obesidad como enfermedad cronobiológica, y (3) CD, sus causas y consecuencias patológicas. Finalmente, se discuten ideas sobre el uso de la cronobiología en el tratamiento de la obesidad.