Cómo el reloj biológico marca el ritmo del organismo
Cuando no concuerda con el ambiente, se propicia la aparición de enfermedades. Guiado desde el cerebro, sincroniza la acción de las células. El problema es cuando se desajusta el sistema interno del tiempo.
Pese a que se trata de un nombre que puede remitir a la ciencia ficción, el sistema circadiano no se refiere a ningún grupo de planetas ni surge de una película futurista: es algo terrenal y se refiere al reloj biológico de los organismos vivos.
Este reloj posee una función exógena que permite a los seres humanos adaptarse a los ciclos del ambiente, en cuanto al paso de los días y de las estaciones; y también una función endógena que nos permite predecir el tiempo. ¿Cómo sabemos que es hora de comer? No sólo por el número horario que marca un reloj artificial, sino también porque el cuerpo avisa al producir sustancias que disparan el apetito. También marca el ritmo de la temperatura corporal, por lo que al atardecer, alcanzamos el máximo de calor, y mientras dormimos disminuye.
Otro patrón relacionado con el reloj biológico es que “por la mañana temprano se producen más infartos”, dijo Mario Guido, doctor en Ciencias Químicas e investigador principal de Conicet en el Centro de Investigaciones en Química Biológica (CiquibicUNC), durante una reciente disertación para la comunidad organizada por la Fundación Oulton. Este dato responde al hecho de que cerca de las 7 de la mañana (suene o no el despertador) cambia el ritmo del corazón y la presión de la sangre.
“Todos estos comportamientos son estudiados por la cronobiología, cuyo nombre viene de “Cronos”, el dios del tiempo en la mitología griega,”, explicó Guido.
Según las investigaciones, los relojes biológicos son más antiguos que sus pares de arena, “ya que aparecieron hace unos 2,5 billones de años con las bacterias fotosintéticas, lo que provocó el surgimiento de la maquinaria metabólica que regula el oxígeno”, apuntó.
El primer experimento en cronobiología lo hizo Jean Jacques d’Ortous de Mairanen en 1729, con una planta llamada “mimosa”. El científico observó que la planta abría las hojas mientras había luz diurna y las cerraba durante la noche. Luego, “probó mantener la planta sin luz durante un tiempo y observó que, aun en esa circunstancia, continuaba con el ritmo de apertura y cierre de las hojas y así demostró que el reloj biológico es una propiedad endógena”, describió el especialista.
El mecanismo interno del reloj biológico que nos permite medir el tiempo es el sistema circadiano, que marca ciclos de aproximadamente 24 horas, y “hace que las células tengan comportamientos rítmicos que sirven, por ejemplo, para producir glucosa”. Pero, además, esta propiedad “también está en las plantas y en los animales”, señaló.
En realidad, el organismo no tiene un reloj, sino un conjunto de relojes biológicos, con sus propios ritmos en las distintas células que forman los órganos.
Mecanismos
Desde el punto de vista molecular, lo demostraron los ganadores del Premio Nobel de Medicina en 2017. Los norteamericanos Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young desentrañaron los mecanismos más profundos que controlan los ritmos circadianos, al hallar la proteína PER que está presente en las células y que debe su nombre al período que dura una oscilación o un ciclo. Esta sustancia “se prende y se apaga y, de esta manera, controla el mecanismo molecular de las células y regula el reloj biológico”, explicó Guido.
Sincronización y desbarajustes
El reloj biológico se sincroniza, por ejemplo, con la alimentación, con la actividad física (preferentemente a la mañana), con la interacción social, pero “la señal más importante es la luz, que marca los ciclos día-noche”, subrayó el investigador. Y agregó: “Esa señal determina las funciones del organismo y hay que respetarla para que el reloj biológico trabaje bien”.
Cuando trasnochamos los fines de semana, se modifica el ritmo de sueño y otras actividades del organismo. “Si esto es sostenido en el tiempo, el reloj biológico no fun- ciona correctamente y sobrevienen las consecuencias para la salud”, indicó Guido.
El llamado “jet lag”, por viajes que implican cambios en los husos horarios, también genera una modificación en nuestra maquinaria del tiempo y una nueva adaptación.
Otro caso es el de las personas que viven en países del hemisferio norte, donde hay poca luz, lo que suele generar problemas de ánimo, pero “se corrige con fototerapia”.
“Si desincronizamos los relojes y ritmos endógenos en forma sostenida, hay mayor probabilidad de enfermedades”, dijo el investigador, y agregó: “Hoy se sabe que existe una relación muy estrecha entre el mal funcionamiento del reloj biológico y el síndrome metabólico, en cuanto a obesidad, diabetes y colesterol y para desarrollar enfermedad cardíaca”.
También mencionó que “las personas que realizan trabajos nocturnos y que, por lo tanto, están expuestas continuamente a luz artificial, tienen mayor riesgo de padecer cáncer”.