Seven and 3.5-day rhythms in the incidence of myocardiopathies in Mexico.

BACKGROUND: There is recent evidence about the existence of 7- and 3.5-day rhythms in some biological systems, particularly in human diseases. The objective of this work was to analyze and compare health data from various sources in Mexico to find this rhythm and a plausible explanation. METHODS: We analyzed the hourly number of myocardial infarctions (MI), angina, arrhythmias, hypertension, and heart failure registered at the Clinical Research Department of Hospital de Cardiología of Centro Medico Nacional Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social, in Mexico City for a period of 1 year (1996), with a total of 4947 cases. We used two methods based on the Fast Fourier Transform algorithm to determine the periodicities of this data. RESULTS: A predominant 1-day rhythm was found in the hourly data, and important periodicities of approximately 7- and 3.5-day among other rhythms. These periodicities were also found in other medical data from different sources in Mexico, particularly a long database of MI mortality for the whole country. CONCLUSIONS: The explanation of the 7-day rhythm may be related to the social week of human activity, but the 3.5-day rhythm has no easy explanation. Here we discuss the possibility that these rhythms may be related to environmental conditions, particularly to the solar activity that has periods close to the 3.5 and 7 days. Regardless of the modest number of data, the finding of these rhythms on the incidence of MI and other cardiac-related diseases in Mexico confirms previous investigations concerning medical data from other Mexican health care institutions.

Schedule shifts, cancer and longevity: good, bad or indifferent?

Prompted by a recent report of the possible carcinogenic effect of shiftwork focusing on the disruption of circadian rhythms, we review studies involving shifts in schedule implemented at varying intervals in unicells, insects and mammals, including humans. Results indicate the desirability to account for a broader-than-circadian view. They also suggest the possibility of optimizing schedule shifts by selecting intervals between consecutive shifts associated with potential side-effects such as an increase in cancer risk. Toward this goal, marker rhythmometry is most desirable. The monitoring of blood pressure and heart rate present the added benefit of assessing cardiovascular disease risks resulting not only from an elevated blood pressure but also from abnormal variability in blood pressure and/or heart rate of normotensive as well as hypertensive subjects.

Engineering and governmental challenge: 7-day/24-hour chronobiologic blood pressure and heart rate screening: Part I.

This review provides evidence that the bioengineering community needs to develop cost-effective, fully unobtrusive, truly ambulatory instrumentation for the surveillance of blood pressure and heart rate. With available instrumentation, we document a disease risk syndrome, circadian blood pressure overswinging (CHAT, short for circadian hyper-amplitude-tension). Circadian hyper-amplitude-tension is defined as a week-long overall increase in the circadian amplitude or otherwise-measured circadian variability of blood pressure above a mapped threshold, corresponding to the upper 95% prediction limit of clinically healthy peers of the corresponding gender and age. A consistently reduced heart rate variability, gauged by a circadian standard deviation below the lower 5% prediction limit of peers of the corresponding gender and age, is an index of a separate yet additive major risk, a deficient heart rate variability (DHRV). The circadian amplitude, a measure of the extent of reproducible variability within a day, is obtained by linear curve-fitting, which yields added parameters: a midline-estimating statistic of rhythm, the MESOR (a time structure or chronome-adjusted mean), the circadian acrophase, a measure of timing of overall high values recurring in each cycle, and the amplitudes and acrophases of the 12-hour (and higher order) harmonic(s) of the circadian variation that, with the characteristics of the fundamental 24-hour component, describe the circadian waveform. The MESOR is a more precise and more accurate estimate of location than the arithmetic mean. The major risks associated with CHAT and/or DHRV have been documented by measurements of blood pressure and heart rate at 1-hour or shorter intervals for 48 hours on populations of several hundred people, but these risks are to be assessed in a 7-day/24-hour record in individuals before a physical examination, for the following reasons. (1) The average derived from an around-the-clock series of blood pressure measurements, computed as its MESOR, the proven etiopathogenetic factor of catastrophic vascular disease, can be above chronobiologic as well as World Health Organization limits for 5 days or longer and can be satisfactory for months thereafter, as validated by continued automatic monitoring. The MESOR can be interpreted in light of clock-hour-, gender-, and age-specified reference limits and thus can be more reliably estimated with a systematic account of major sources of variability than by casual time-unspecified spot checks (that conventionally are interpreted by a fixed and, thus, rhythm, gender-, and age-ignoring limit). With spot checks, in a diagnostically critical range of "borderline" blood pressures, an inference can depend on the clock-hour of the measurement, usually providing a diagnosis of normotension in the morning and of hypertension in the afternoon (for the same diurnally active, nocturnally resting patient!). Long-term treatment must not be based upon the possibility of an afternoon vs a morning appointment. Moreover, the conventional approach will necessarily miss cases of CHAT that are not accompanied by MESOR hypertension. (2) Circadian hyper-amplitude-tension indicates a greater risk for stroke than does an increase in the around-the-clock average blood pressure (above 130/80 mm Hg) or old age, whereas (3) CHAT can be asymptomatic, as can MESOR hyptertension. (4) Deficient heart rate variability, the fall below a threshold of the circadian standard deviation of heart rate, an entity in its own right, is also a chronome alteration of heart rate variability (CAHRV). Deficient heart rate variability can be present together with CHAT, doubling the relative risk of morbid events. In each case--either combined with CHAT or as an isolated CAHRV--a DHRV constitutes an independent diagnostic assessment provided as a dividend by current blood pressure monitors that should be kept in future instrumentation designs. CHAT and DHRV can be screened by systematic focus on variability, preferably by the use of automatic instrumentation and analyses, which are both available (affordably) for research in actual practice, in conjunction with the Halberg Chronobiology Center at the University of Minnesota.

Perfiles de glucosa e insulina en pacientes con hepatitis crónica por virus C / Glucose and insulin profiles on patients with chronic C hepatitis

Con objeto de estudiar el comportamiento de los perfiles de glucosa e insulina en pacientes con hepatitis crónica por virus C (HCV), se incluyeron once pacientes con edad promedio de 47.5 años e índice de masa corporal de 23.8 por ciento 1.4. Cinco de ellos eran diabéticos. Su diabetes apareció años después de la hepatitis. El grupo control estuvo compuesto por 12 sujetos sanos con edad promedio de 42.8 años e índice de masa corporal de 24.1 ñ 1.2. Los pacientes tuvieron hepatitis crónica con diferentes grados de daño hepático, pero sin cirrosis. Las cifras de glucosa en ayunas fueron 119.9 ñ 43.4 mg/dL para el grupo de pacientes y 91.9 ñ 3.6 mg/dL para el control. Los niveles de insulina de ayunas fueron 28.1 ñ 17 µU/mL para el grupo de pacientes y 12.9 ñ 3.9 µU/mL para el control. Los valores posprandiales de insulina fueron 38.5 ñ 38 µU/mL para el grupo de pacientes y 51.04 ñ 27 µU/mL para el control. Los valores poprandiales de glucosa fueron 146.9 ñ 118 mg/dL para el grupo de pacientes y 104 ñ 15 mg/mL para el control. En cuanto a la glucosa y a la insulina, el grupo de pacientes no mostró diferencias significativas cuando sus valores de ayuno se compararon versus los posprandiales, contrario a lo que sucedió en el control (p < 0.01 y p< 0.005). Se sugiere que en pacientes con HCV se efectúen periódicamente mediciones de glucemia de ayuno y posprandiales para detectar oportunamente alteraciones de hiperglucemia

Diferencias entre los ácidos ribonucleicos mensajeros de hígado normal y de hepatoma de Novikoff / Differences between the messenger ribonucleic acids of the normal liver and Novikoff's hepatoma

En la activación de varios genes en algunas células cancerosas aparentemente se requiere que se desencadene una cascada de eventos, que trae como consecuencia la transcripción de diversos genes; al mismo tiempo, otros genes son reprimidos. El propósito de este trabajo fue investigar si existen diferencias en la transcripción del ácido ribonucleico mensajero (mRNA) del hígado normal y del hepatoma de Novikoff. En todos los experimentos se utilizaron ratas macho adultas Sprague Dawley. La extracción del RNA total de bazo, hígado y células del hepatoma de Novikoff se llevó a cabo con el método de Schueltz y la separación del mRNA se realizó utilizando una columna de celulosa-ácido oligotimidílico, de acuerdo a lo señalado por Aviv y Leder. La cuantificación del mRNA mostró que las células del hepatoma de Novikoff tienen el doble de esta macromolécula comparadas con el hígado normal de rata

Bioterapia del hepatoma de Novikoff con DNA politimidílico / Biotherapy of Novikoff's hepatoma with thymidilic DNA

Con el propósito de investigar una nueva forma de bioterapia nosotros exploramos el tratamiento del hepatoma de Novikoff con DNA que sintetiza RNA mensajero (mRNA). Para trasmitir permanentemente esta información en las células de hepatoma de Novikoff, se decidió usar DNA politimidílico (DNA poli T). La extracción de DNA poli T y de mRNA de hígado y de bazo de ratas normales o inmunizadas con células de hepatoma de Novikoff no viables se llevó a cabo por medio de cromatografía de afinidad con una columna de celulosa-ácido oliodenílico y de celulosa-ácido oligotimidílico, respectivamente. Las células de hepatoma de Novikoff viables fueron inoculadas intraperitonealmente en roedores machos Sprague Dawley, después de haber sido incubadas 30 minutos a 37 ºC con: a) solución salina, b) solución salina con 100 µgde mRNA de hígado normal de rata, c) 100 µg de mRNA de bazo normal de rata, d) 100 µg de mRNA de bazo de ratas inmunizadas con células no viables de hepatoma de Novikoff, e) 100 µg de DNA poli T de hígado normal de rata y f) 100 µg de DNA poli T de bazo normal de rata. La supervivencia de las ratas se evaluó hasta 200 días después de la inoculación de las células tumorales. El análisis de varianza mostró una supervivencia más larga, estadísticamente significativa, de las ratas inoculadas con células de hepatoma de Novikoff tratadas con DNA poli T bazo normal de rata. Estos resultados sugieren que la administración de DNA poli T podría ser usada como poligenoterapia del cáncer y que su efectividad podría ser mayor en las células neoplásicas en suspensión y probablemente la incorporación del DNA poli T en el material genética sería más fácil. Es aconsejable la administración de estas macromoléculas, como una forma de poligenoterapia en neoplasias experimentales, para evaluar su posible utilización en el ser humano

Diabetes mellitus, resistencia a la insulina y enfermedades crónicas del hígado / Diabetes mellitus, resistance to insulin and chronic diseases of the liver

Se analizan los cambios que ocurren en el metabolismo de la glucosa en pacientes con hepatopatías crónicas. La sensibilidad a la insulina está disminuida en los pacientes con cirrosis hepática, incluso antes de que la intolerancia a la glucosa se haga manifiesta. La resistencia a la insulina reside en el músculo y mayormente resulta de un defecto en la síntesis del glucógeno. La diabetes mellitus en los pacientes con cirrosis y resistencia a la insulina es el resultado de un defecto progresivo en la secreción de insulina con el desarrollo de resistencia a la insulina por el hígado, lo que conduce a la hiperglucemia de ayuno.

Variaciones circadianas de algunas enzimas y hormonas en el cuerpo humano / Circadian rhytms of some ensymes and hormones in the human body

Desde hace algunos años, se ha estudiado con gran interés la asociación de los ritmos circadianos con la acción metabólica de las enzimas y otras moléculas. En este trabajo, se destacan algunos estudios que se han realizado en humanos para demostrar los ritmos circadianos de algunas enzimas y hormonas que son necesarias para el metabolismo, aunque también se hace referencia a las observaciones realizadas en modelos experimentales. El conocimiento de los ritmos circadianos de las enzimas y hormonas constituye una herramienta útil para la administración oportuna de medicamentos en el tratamiento de enfermedades.

Conceptos básicos en cronobiomedicina / Basic concepts in chronobiomedicine

Los seres vivientes se caracterizan por exhibir fenómenos cíclicos que les permiten interactuar con ellos mismos y con otros seres. Los principales objetivos de la cronobiología son la cuantificación de la variabilidad de estos fenómenos cíclicos, así como de los fenómenos rítmicos que les permiten sus interacciones; esto se lleva a cabo por medio de la determinación estadística (cronas) de la estructura temporal (cronoma) de cada organismo. La aplicación y desarrollo de estudios cronobiológicos en el ser humano constituyen la cronobiomedicina.