Sovint pensem en el nostre organisme com una màquina que funciona de manera constant. Però el cos que esmorza a les vuit del matí no és exactament el mateix que sopa a les nou de la nit. Al llarg del dia canvia la nostra temperatura corporal, la pressió arterial, la producció d’hormones, l’activitat immunitària i, fins i tot, varia l’expressió d’alguns dels nostres gens.
Aquests canvis no es produeixen a l’atzar. Responen, en part, als ritmes circadians, és a dir, uns cicles biològics d’aproximadament 24 hores que ens permeten anticipar-nos a l’alternança entre el dia i la nit. Entendre com funcionen aquests cicles, com es coordinen i què passa quan s’alteren és una qüestió que es pot estudiar a escales molt diferents. En concret, al Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB) hi ha equips que observen els horaris dels àpats de milers de persones, grups que analitzen l’activitat dels gens en desenes de teixits humans i laboratoris que estudien els rellotges interns de la pell, el múscul o el fetge. Les seves aproximacions són diferents, però comparteixen una mateixa idea, i és que en biologia, el moment en què passa una cosa també pot ser important.
Un rellotge central i molts rellotges perifèrics
El principal rellotge circadià dels mamífers es troba al nucli supraquiasmàtic, una petita regió de l’hipotàlem al cervell que rep informació sobre la llum a través dels ulls. Tanmateix, gairebé totes les cèl·lules disposen d’un mecanisme molecular propi capaç de generar oscil·lacions d’unes 24 hores. El fetge, els músculs, la pell o el sistema immunitari també tenen els seus propis “rellotges”.
La llum és el principal senyal per sincronitzar el rellotge de l’hipotàlem. Però quan parlem de teixits perifèrics també entren en lloc altres senyals com els horaris dels àpats, el dejuni, l’activitat física o la temperatura. Els estils de vida actual, amb exposició a llum nocturna, poc descans i àpats a hores irregulars poden generar un desajust entre el temps real exterior, els nostres hàbits i els ritmes interns del nostre cos.
Els gens tampoc no funcionen igual a totes hores
Una de les maneres de veure fins on arribar aquesta regulació és observar l’activitat dels gens al llarg del dia. Això és precisament el que va fer un estudi liderat pels grups de recerca del Dr. Manuel Irimia, del Centre de Regulació Genòmica (CRG) i del Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (MELIS-UPF), i del Dr. Roderic Guigó, del Centre de Regulació Genòmica (CRG). L’estudi va analitzar l’expressió gènica de 46 teixits humans de 932 donants del projecte Genotype-Tissue Expression (GTEx).
La recerca, publicada a PLOS Biology el 2023, va mostrar que la variació entre el dia i la nit no és igual a tot el cos. Als ventricles del cor i als pulmons, prop d’una cinquena part dels gens expressats variaven segons el moment del dia; en altres teixits, aquesta oscil·lació era molt menor. L’equip també va identificar centenars de gens amb patrons diürns o nocturns compartits entre teixits i variacions estacionals, especialment al cervell i en gens relacionats amb la resposta immunitària.
“Aquestes troballes podrien ajudar a ajustar el moment d’administració dels fàrmacs als ritmes circadians d’expressió gènica. També podrien tenir implicacions per als assaigs clínics, ja que l’efecte d’una mateixa dosi pot variar segons l’estació de l’any”
Dr. Roderic Guigó, Investigador principal del Centre de Regulació Genòmica (CRG)
Quan el cervell, el múscul i el fetge s’han de coordinar
Saber que els teixits tenen rellotges propis obre la pregunta de fins a quin punt poden funcionar de manera autònoma i com es comuniquen entre ells. Un estudi, publicat a Cell Reports, va analitzar la cooperació entre els rellotges circadians del múscul i el fetge.
La recerca va estar liderada, entre altres investigadores i investigadors, per Purificación Muñoz, aleshores investigadora del Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (MELIS-UPF) i actualment investigadora principal a Altos Labs a San Diego. L’estudi va mostrar que tots dos teixits podien mantenir ritmes propis sense el rellotge central, però amb menys intensitat. També es va observar que per regular bé el metabolisme de la glucosa també calia una coordinació mínima entre els òrgans i el suport dels cicles d’alimentació i dejuni.
Una altra investigació, liderada també per Purificación Muñoz i Salvador Aznar Benitah, de l’IRB Barcelona, va estudiar la comunicació entre els rellotges circadians del cervell i el múscul. El treball, publicat a Science el 2024, va mostrar en ratolins que aquesta coordinació contribueix a mantenir la funció muscular i a prevenir-ne l’envelliment prematur. En animals envellits, restringir l’alimentació a la fase activa compensava parcialment l’absència del rellotge central i mitigava la pèrdua de massa i força muscular.
Aquests experiments no es poden convertir directament en recomanacions per a les persones, però mostren que els horaris d’alimentació actuen com un senyal que ajuda a coordinar el metabolisme entre òrgans.
La pell també sap quina hora és
Un treball publicat a Cell Stem Cell el 2024, liderat per Thomas Mortimer, del VHIR, i Patrick-Simon Welz, de l’Hospital del Mar Research Institute, va mostrar que el rellotge de l’epidermis no es limita a obeir el del cervell, sinó que interpreta els senyals i els adapta a les necessitats de la pell.
Aquesta coordinació ajuda a evitar que la replicació de l’ADN coincideixi amb els moments de màxima exposició a la radiació ultraviolada, quan augmentaria el risc d’acumular mutacions.
No només importa què mengem, sinó també quan ho fem
Si els àpats ajuden a sincronitzar els rellotges perifèrics, pot influir en la salut l’hora en què mengem? Aquesta és la pregunta central de la crononutrició, un camp que combina nutrició, ritmes circadians i epidemiologia.
A l’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), l’equip de Camille Lassale estudia com l’hora del primer i l’últim àpat, la durada del dejuni nocturn o la regularitat dels horaris es relacionen amb la salut en grans cohorts de població. El 2023, un estudi de NutriNet-Santé va associar esmorzar després de les nou amb un risc més alt de diabetis de tipus 2 que fer-ho abans de les vuit. Un altre treball de la mateixa cohort, amb més de 100.000 participants i publicat a Nature Communications, va relacionar els àpats més tardans amb un risc cardiovascular més elevat. Un dejuni nocturn més llarg s’associava amb menys risc cerebrovascular quan també s’avançaven el primer i l’últim àpat.
El 2024 un estudi de la cohort catalana GCAT, publicat a International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity, va descriure patrons crononutricionals diferents en homes i dones. Un primer àpat més tardà i un dejuni nocturn més curt s’associaven amb un índex de massa corporal més alt. En canvi, saltar-se l’esmorzar per allargar el dejuni no es va relacionar amb una reducció de pes.
“Encara és massa aviat per extreure conclusions definitives i caldrà esperar evidències més sòlides abans de fer recomanacions”
Luciana Pons-Muzzo, primera autora de l’estudi i investigadora d’ISGlobal
Tots aquests estudis són observacionals, és a dir, permeten detectar associacions, però no demostren que canviar l’hora dels àpats redueixi directament el risc. La feina, el son, l’activitat física, la qualitat de la dieta o la situació socioeconòmica també condicionen els horaris i són difícils de separar completament a l’hora de fer un estudi d’aquest tipus.
Dels hàbits als mecanismes moleculars
Un dels reptes actuals és entendre quins mecanismes biològics podrien explicar les associacions observades en les cohorts. Un estudi d’ISGlobal publicat el 2026 a Molecular Nutrition & Food Research, coordinat per Camille Lassale, ha començat a explorar aquesta qüestió durant l’embaràs. L’estudi va analitzar els hàbits crononutricionals de 389 dones embarassades de la cohort Barcelona Life Study (BiSC), així com mostres de placenta. L’hora de sopar va ser l’únic factor associat amb canvis en la metilació de l’ADN placentari, un mecanisme epigenètic que regula l’activitat dels gens sense modificar-ne la seqüència.
Els senyals afectaven gens relacionats amb el metabolisme del colesterol, la formació de vasos sanguinis o la resposta al dany de l’ADN. L’estudi no permet saber si aquests canvis tenen conseqüències per a la mare o el fetus, ni establir una hora òptima per sopar. Ofereix, però, una possible connexió entre un hàbit quotidià i la regulació molecular de la placenta.
Aquesta connexió també centra el projecte CUPID, liderat per ISGlobal i actiu fins al febrer de 2027. El projecte estudia els comportaments circadians de més de 8.000 persones de la cohort GCAT i analitza, en una submostra, si la metilació de l’ADN pot intervenir entre la desalineació circadiana i el risc cardiometabòlic.
Quan perdre el ritme pot afectar altres sistemes
Les conseqüències d’una alteració circadiana podrien anar més enllà del metabolisme. Una de les situacions que més clarament posa a prova els rellotges interns és el treball nocturn, que obliga a mantenir-se en activitat quan l’organisme espera descansar i que també pot desplaçar els horaris dels àpats.
El projecte SHE-WORK, coordinat per ISGlobal i actiu fins a finals de 2026, estudia la salut sexual i mental de 307 treballadores diürnes i nocturnes. Analitza la microbiota intestinal, els horaris alimentaris, biomarcadors hormonals i indicadors de salut menstrual i reproductiva. Com que el projecte encara està en curs, no se’n poden avançar conclusions.
També l’Hospital del Mar Research Institute (HMRIB) investiga una possible connexió entre la disrupció circadiana, la microbiota i la salut cerebral. Un projecte liderat pel grup de Patrick-Simon Welz, a l’HMRIB, estudia si la disrupció de la comunicació circadiana entre l’organisme i la microbiota pot afectar la fisiologia cerebral, el comportament i la cognició. La recerca combina models experimentals i aproximacions multiòmiques, però encara no se n’han publicat els resultats.
Cap a una medicina que també tingui en compte l’hora
La recerca del PRBB connecta a escales diferents. El CRG estudia l’expressió dels gens; el MELIS-UPF i l’Hospital del Mar Research Institute, la coordinació entre el cervell i els teixits; i ISGlobal, la relació entre els horaris quotidians i la salut de milers de persones. Els estudis poblacionals detecten patrons, mentre que els models experimentals ajuden a explorar-ne els mecanismes.
En el futur, aquesta dimensió temporal podria ajudar a afinar els horaris d’alimentació, adaptar els tractaments o dissenyar intervencions per a persones que treballen de nit. Abans caldrà combinar més evidència experimental i poblacional. De moment, la recerca reforça la idea que el cos no només respon al que fem, sinó també a quan ho fem.
Per saber- ne més:
- Irimia Lab, liderat per Manuel Irimia (CRG).
- Guigó Lab – Computational Biology of RNA Processing, liderat per Roderic Guigó (CRG).
- Intercellular Communication in Cancer and Ageing, liderat per Patrick-Simon Welz (HMRIB)
- NutriEpi, liderat per Camille Lassale (ISGlobal).
Wucher V. et al. “Day-night and seasonal variation of human gene expression across tissues”. PLOS Biology (2023). https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001986
Smith J.G. et al. “Liver and muscle circadian clocks cooperate to support glucose tolerance in mice”. Cell Reports (2023). https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112588
Kumar A. et al. “Brain-muscle communication prevents muscle aging by maintaining daily physiology”. Science (2024). https://doi.org/10.1126/science.adj8533
Mortimer T. et al. “The epidermal circadian clock integrates and subverts brain signals to guarantee skin homeostasis”. Cell Stem Cell (2024). https://doi.org/10.1016/j.stem.2024.04.013
Palomar-Cros A. et al. “Associations of meal timing, number of eating occasions and night-time fasting duration with incidence of type 2 diabetes in the NutriNet-Santé cohort”. International Journal of Epidemiology (2023). https://doi.org/10.1093/ije/dyad081
Palomar-Cros A. et al. “Dietary circadian rhythms and cardiovascular disease risk in the prospective NutriNet-Santé cohort”. Nature Communications (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43444-3
Pons-Muzzo L. et al. “Sex-specific chrono-nutritional patterns and association with body weight in a general population in Spain”. International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity (2024). https://doi.org/10.1186/s12966-024-01639-x
Llauradó-Pont J. et al. “Maternal Chrono-Nutrition and Placental DNA Methylation: The BiSC Study”. Molecular Nutrition & Food Research (2026). https://doi.org/10.1002/mnfr.70465
