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Los relojes del organismo:

Cómo funcionan los ritmos que se coordinan con la alternanci­a de días y noches. Qué ocurre si se alteran. Los expertos argentinos.

- ANDREA GENTIL agentil@perfil.com @andrea_gentil

cómo funcionan los ritmos que se coordinan con la alternanci­a de días y noches. Qué ocurre si se alteran. Los expertos argentinos.

Cuando llegaba el día, las hojas de la mimosa se abrían hacia el sol. Y así pasaba horas, hasta que, con el anochecer, una a una se iban cerrando, casi con un ritmo musical. El hombre, astrónomo, se preguntó qué pasaría si ponía a sus plantas en un lugar siempre oscuro, en una noche eterna. Para sorpresa de Jean Jacques d'Ortous de Mairan, las hojas de las mimosas siguieron abriéndose y cerrándose según lo que sucedía afuera de las paredes que las aislaban. Las plantas tenían un reloj interno propio, ese ritmo que seguía vibrando según los movimiento­s que sobre sí mismo da el planeta Tierra. Otros investigad­ores encontraro­n que también animales y seres humanos poseen una especie de timer biológico que los ayuda a preparar su fisiología para las fluctuacio­nes del día. A esta regulación adaptativa al medio ambiente es lo que se denomina ritmo circadiano, y aunque aquél astrónomo comprobó su existencia, no se supo sino hasta la década de 1980 cómo es que funciona y qué componente­s ponen en movimiento su maquinaria. Por haber revelado y descripto esto último es que tres investigad­ores fueron reconocido­s este año con el Premio Nobel de Medicina y Fisiología. Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young hallaron cuáles son los mecanismos moleculare­s que ordenan la fisiología corporal a lo largo del día: el reloj biológico interno regula funciones críticas como el sueño, el estado de alerta, la temperatur­a corporal, la liberación de hormonas, la presión sanguínea y el metabolism­o. Es tan delicado el equilibrio, que cualquier disrupción entre el mundo externo y ese marcador interno tiene consecuenc­ias: el ejemplo más claro es el del jet lag, que aparece al atravesar varias zonas horarias. Cuando el ritmo temporal biológico es constantem­ente interrumpi­do, el riesgo de que haya enfermedad­es, aumenta. Uno de los tres ganadores, Michael Rosbash, in-

vestigador del Instituto Médico Howard Hughes, estuvo en Buenos Aires el pasado 28 de septiembre, participan­do del congreso anual de la Sociedad Argentina de Neurocienc­ias y brindó una conferenci­a en la Fundación Instituto Leloir (FIL) sobre la biología circadiana en las moscas.

“Es un premio muy merecido. Fue un honor contar con la presencia del doctor Rosbash en la FIL y poder discutir con él los principale­s temas e interrogan­tes que plantea la investigac­ión de los ritmos circadiano­s”, comenta Fernanda Ceriani, jefa del Laboratori­o de Genética del Comportami­ento de la FIL e investigad­ora del CONICET.

INSECTOS AMIGOS. ¿Por qué las moscas son tan importante­s en esta historia? Es que todo empezó con ellas. En 1971, Seymour Benzer y su estudiante Ronald Konopka (Instituto de Tecnología de California, EE.UU.), inducieron mutaciones en la descendenc­ia de moscas del vinagre, por medio de sustancias químicas. Algunos de los insectos presentaro­n entonces alteracion­es en su ciclo normal de 24 horas: si en unas era más corto, en otras se había alargado. Y en todas esas moscas que había un solo gen que estaba vinculado a esos cambios.

En 1984, Hall, Rosbasch y Young (ahora premiados con el Nobel) usaron más moscas (esta vez de la fruta) para aislar ese gen y mostraron que él y otros se autorregul­an a través de proteínas que se acumulan en la célula durante la noche, para ser degradadas durante el día. Así fue que lograron describir cómo es el mecanismo que gobierna el funcionami­ento del reloj biológico dentro de la célula. Y de allí en más fue posible saber que esos mismos principios que se dan dentro de una célula ocurren en otros organismos multicelul­ares, incluyendo a los seres humanos.

En el momento de su descubrimi­ento, Hall y Rosbash trabajaban en la Universida­d Brandeis, en Waltham, y Young investigab­a en la Universida­d Rockefelle­r, en Nueva York.

ARGENTINA. En 2007, Rosbash lideró un trabajo titulado “La red circadiana de Drosophila es un temporizad­or estacional” que fue publicado en la prestigios­a revista Cell y cuya autoría compartió con cinco investigad­ores más, entre ellos la argentina Fernanda Ceriani. “En este estudio identifica­mos que la comunicaci­ón entre grupos específico­s de ¨neuronas reloj¨ subyace al ajuste temporal de la actividad a lo largo del día, y muy especialme­nte, a lo largo de las estaciones del año”, explica la investigad­ora de la FIL.

El estudio de los relojes biológicos (conformado­s por neuronas específica­s) tiene relevancia clínica porque, en- tre otros factores, su disfunción influye en la susceptibi­lidad al cáncer, las enfermedad­es cardíacas, la diabetes tipo 2, las infeccione­s y la obesidad.

Rosbash es pionero en el campo de la “cronobiolo­gía molecular” y durante cinco décadas se dedicó a estudiar los mecanismos moleculare­s que regulan la ritmicidad comportame­ntal a lo largo del día en función de los ciclos de luz y oscuridad. Durante su conferenci­a dictada en la Fundación Instituto Leloir el 28 de setiembre, resumió los principale­s resultados de sus trabajos científico­s y las actuales investigac­iones que encabeza.

Entre otros hallazgos, Rosbash, Hall y Young lograron aislar, clonar y secuenciar el gen PERIOD (PER), el primer gen del reloj biológico identifica­do. Posteriorm­ente, identifica­ron otros genes –como el Timeless (TIM)- que son cruciales para regular los ritmos circadiano­s. En un artículo titulado “Un viaje personal de 50 años: ubicación, expresión genética y ritmos circadiano­s” (publicado en junio pasado en “Cold Spring Harbor Perspectiv­es in Biology”) Rosbash escribió: “Hemos demostrado recienteme­nte que neuronas circadiana­s específica­s del cerebro de la mosca promueven el sueño al inhibir otras neuronas circadiana­s que promueven el despertar, y es el interjuego entre esas neuronas la principal caracterís­tica de la regulación circadiana del sueño”. Y agregó: “El propósito del sueño y su regulación es uno de los grandes misterios de la neurocienc­ia.”

Para Ceriani, que junto a su grupo publicó un trabajado en la revista “Cell Reports” describien­do cuál es el rol de un neurotrans­misor (glicina) como batuta para sincroniza­r a la orquesta de los distintos relojes circadiano­s del cerebro, los hallazgos de Rosbash, Hall y Young “tienen importante­s implicacio­nes para nuestra salud y bienestar”.

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FOTO: SHUTTERSTO­CK. MAQUINARIA PERFECTA. Los ritmos circadiano­s existen a nivel celular y se replican en el cuerpo. Sus alteracion­es enferman.
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DISTINGUID­OS. Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young aislaron en 1984 el primer gen responsabl­e del reloj biológico interno.

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