Los ganadores del Nobel de Medicina 2017: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young. Iustración: Niklas Elmehed. Copyright: Nobel Media AB 2017.
Los estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young han conseguido explicar cómo funciona el ritmo circadiano.
En los años 80 los investigadores estudiaron cuáles eran los mecanismos moleculares que controlaban los ritmos circadianos. Ahora su hallazgo ha sido reconocido por el Instituto Karolinska de Estocolmo con el Premio Nobel de Medicina 2017.
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El reloj biológico fue descrito por primera por el astrónomo Jean Jacques d’Ortous de Mairan (1678-1771).
Observó que las hojas de la planta Mimosa pudica se mantenían abiertas durante el día y se cerraban por la noche. Incluso cuando la planta era colocada en completa oscuridad, las hojas continuaban comportándose igual.
Pero no sólo las plantas tienen este reloj. Todos nosotros poseemos un sentido intuitivo para medir las horas del día. Podemos saber qué hora es de manera aproximada sin mirar el reloj.
Curiosamente, esto también les ocurre a los animales. Son capaces de darse cuenta de que cuando llegamos a casa es, por ejemplo, hora de comer.
La finalidad del reloj interno es la adaptación de los seres vivos a las condiciones rítmicas del Planeta. Para ello, la naturaleza ha dotado a todos los organismos de un reloj que funciona de manera autónoma y, a su vez, se pone en hora para sincronizarse con el ritmo del medio ambiente.
Los individuos de una especie son similares entre sí, pero nunca iguales. Exactamente igual ocurre con sus ritmos internos. Por ese motivo, hay personas que son más madrugadoras que otras o funcionan mejor durante la noche. Es como si tuvieran su reloj interno un poco más adelantado o atrasado respecto al de los demás.
El biólogo E. Bunning fue quien acuñó el término “reloj biológico” y aportó un dato esencial para comprender estos ritmos. Descubrió que todas las funciones fisiológicas de los seres vivos se realizan con una periodicidad constante, diaria, endógena y que se hereda de forma genética.
Por su parte, Frank Halberg introdujo el término “circadiano” (del latín “circa”, que significa alrededor y “diano”, que significa día), para referirse a las variaciones diarias que tienen lugar en los seres vivos y que oscilan con una periodicidad de unas 24 horas.
En los años 70 otro biólogo, Seymour Benzer y uno de sus estudiantes, Ronald Konopka se preguntaron si sería posible identificar los genes que controlan los ritmos circadianos.
Para ello empezaron a estudiar las mutaciones en un gen de las conocidas moscas Drosophila melanogaster, las moscas de la fruta. Estaban convencidos de que existía un gen desconocido que obligaba a la mosca a tener un comportamiento determinado con la luz ambiente. Es decir, que interrumpía su ritmo circadiano.
Los ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017, también estaban estudiando las moscas de la fruta para intentar descubrir cómo funcionan los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos. Y lo han conseguido.
Para ello, los investigadores Jeffrey C. Hall (Brandeis University), Michael Rosbash (Brandeis University) y Michael W. Young (Rockefeller University), comenzaron aislando, clonando y secuenciando el gen PERIOD (PER), un gen que controla el ritmo biológico normal que se da en un día.
Demostraron que éste gen codifica una proteína que se acumula en la célula durante la noche y después se degrada durante el día. El siguiente paso fue identificar otros genes, como el Timeless (TIM), y observar que todos ellos se autorregulan a través de sus proteínas generando fluctuaciones de 24 horas más o menos.
En un artículo publicado en junio de 2017, Rosbash explicaba que habían demostrado que ciertas neuronas circadianas que son específicas del cerebro promueven el sueño. Y lo hacen al inhibir a otras neuronas que promueven el despertar. Y en ese juego entre neuronas reside la característica primordial de la regulación circadiana del sueño.
Los ganadores del Nobel han demostrado que el reloj biológico se adapta a las funciones biológicas de cada individuo en los distintos momentos del día. Y regula la mayor parte de secreciones hormonales, la temperatura corporal y el metabolismo, y por supuesto, el sueño.
Esto explica por qué nos sentimos mal cuando se produce un desajuste temporal entre el reloj biológico y el entorno. El ejemplo más claro es cuando se hacen viajes transatlánticos o que implican pasar por diferentes zonas horarias. El conocido jet lag que provoca un trastorno temporal en nuestro sueño.
Con este descubrimiento sobre nuestro reloj interno se pone de manifiesto lo importante que es mantener una correcta higiene del sueño.
Muchos aspectos de nuestro bienestar se escapan a nuestro control porque dependen de factores genéticos, ambientales y de atención sanitaria. Sin embargo, hay otros sobre los que podemos asumir un papel activo. El sueño es uno de ellos.
Aprender a dormir tiene que ver con priorizar un descanso de calidad, que es aquel que tiene efectos beneficiosos sobre nuestro bienestar general.
Tenemos la certeza médica y científica de que dormir bien alarga nuestra vida y sobre todo su calidad. Estamos en una situación inigualable para pasar a la acción.
El primer paso es cuidar nuestros hábitos de sueño porque una vez adquiridos, será más sencillo dormir manera estructura. Un sueño estructurado siempre es de calidad porque respeta nuestro ritmo circadiano.
Estos hábitos saludables que se conocen como “higiene del sueño”, son muy positivos en el ciclo del sueño, tanto para iniciarlo correctamente como para despertar descansado.
-Intenta sincronizarte con el ciclo de luz y oscuridad. Para ello mantener unos horarios regulares a la hora de ir a dormir es esencial.
-Cuida tu dieta especialmente en la cena. No es recomendable hacer una comida copiosa pocas horas antes de ir a dormir porque puede interferir con el inicio del sueño.
–Evita estimulantes al menos cinco horas antes de acostarte. La cafeína y la nicotina estimulan el cerebro y dificultan el sueño.
-Consumir alcohol por la noche puede inducir el sueño en un primer momento porque hace que la actividad cerebral sea más lenta. Sin embargo, durante la noche el sueño se puede ver interrumpido y sin duda, será menos profundo.
–El ejercicio físico es esencial para mantener un buen estado de salud general. Además, se sabe que ayuda a conciliar el sueño, cuando se hace de manera regular. Pero nunca debemos practicarlo pocas horas antes de ir a la cama porque nos mantiene alerta, y puede interferir en el sueño.
-Cuidar el entorno de descanso es muy importante. Mantener la habitación a oscuras, a una temperatura adecuada y sin ruidos, nos ayudará a mejorar la calidad del descanso.
-La oscuridad indica al cerebro que es el momento de dormir y hoy en día permanecemos expuestos a fuentes de luz minutos antes de ir a la cama, o incluso nos acostamos consultando el móvil. La luz que emana de dispositivos electrónicos como la televisión o las pantallas de tablets y móviles, tiene un impacto directo en nuestra alerta cerebral.
-Lo mismo ocurre con el ruido, que puede llegar a generar alteraciones del sueño importantes.
Ilustración: High alertness (Alerta máxima); Best coordination (La mejor coordinación); Fastest reaction times (El mejor tiempo de reacción); Highest body temperature (La más alta temperatura corporal); Highest blood pressure (La presión sanguínea más alta); Melatonin secretion (Secreción de melatonina); Deep sleep (Sueño profundo); Lowest body temperature (La temperatura corporal más baja); Cortisol release (Secreción de cortisol); Fastest increase in blood pressure (El incremento de presión sanguínea más rápido).
Y es que un desajuste en este sistema biológico nos hace vulnerables a sufrir ciertas enfermedades. Cuando el ritmo circadiano sufre variaciones podemos tener problemas cardiovasculares, metabólicos e incluso, se le ha asociado como un factor de riesgo en algunos tipos de cáncer.