Por Andrés Tovar
03/10/2017
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Ha llegado el momento de gloria para los ritmos circadianos.
Esta semana, tres científicos –Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young– recibieron el premio Nobel de Medicina 2017 por su trabajo en biología circadiana, que es el campo de la ciencia dedicado al reloj interno en el que corren nuestros cuerpos, el llamado también «reloj biológico»; un tic-tac de 24 horas que determina cuándo nos cansamos y tenemos hambre, además de controlar todo, desde los fenómenos (muy reales) del jet lag a la ovulación femenina, cuando es más probable que tengamos un ataque al corazón, sobretodo por estos tiempos.
«Sus descubrimientos explican cómo las plantas, los animales y los seres humanos adaptan su ritmo biológico para que esté sincronizado con las revoluciones de la Tierra», dijo el jurado del Nobel, de acuerdo con la nota de prensa del organismo, sobre el trabajo galardonado, que le hace justicia a una función biológica que juega un papel determinante incluso en las partes más pequeñas de nuestras vidas y de la que poco se había hablado con profundidad, salvo en los medios especializados.
BREAKING NEWS The 2017 #NobelPrize in Physiology or Medicine has been awarded to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young. pic.twitter.com/lbwrastcDN
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 2, 2017
¿Qué son los ritmos circadianos?
Los ritmos circadianos son la respuesta de la evolución al ciclo diario entre el día y la noche. La vida puede ser bastante inestable, pero si la biología en la Tierra puede confiar en una cosa, es que el sol crecerá y se fijará cada día. Si se puede anticipar el cambio, se puede adelantarse, de modo que las formas de vida temprana se adaptaran para predecir cuándo se pondría más y más caliente y cuándo se volvería más oscuro y fresco durante un ciclo de 24 horas. Eso significaba menos quemaduras de sol (que son letales cuando solo tienes una célula grande), una fotosíntesis más eficiente y, finalmente, la capacidad de anticipar la actividad de tus depredadores o presas.
Avanzados unos milenios, ésto también significó que nuestros cuerpos humanos evolucionaron con relojes genéticos dentro de cada célula. Uno de los mayores retos para grandes organismos como nosotros es asegurarnos de que todos nuestros relojes internos funcionen sincronizados entre sí. Esta coordinación permite que las hipófisis y los ovarios femeninos coincidan cuando se desencadena la ovulación; que nuestro páncreas, el intestino y el hipotálamo trabajen en conjunto cuando tengamos hambre y nos de sueño cuando nuestros músculos están listos para enfriarse y permitir su descanso y reposición.
Bueno, así es como la naturaleza lo había resuelto. En el siglo XXI, hemos estropeado esa coordinación interna con cosas como luz artificial, atracones de comida rápida a las 2 de la mañana, trabajo por turnos prolongados y horarios forzados; todos que desordenan el flujo y el reflujo natural de nuestro cuerpo cuando debemos estar durmiendo y comiendo de acuerdo a donde el sol está en el cielo.
¿Y de qué vale un poco de desajuste? Pues el problema de todo esto es que estos estragos -o «interrupciones circadianas», como las llaman los científicos- son probablemente factores que contribuyen a la epidemia de obesidad , las tasas de cáncer, la epidemia de autismo , el aumento de la enfermedad de Alzheimer y otras demencias y la creciente insatisfacción en la educación pública. Debido a que cada parte de nuestro cuerpo ha sido imbuido con un ritmo circadiano innato para mantener todos los tic-tac en sincronía, cada pieza de nosotros es susceptible a la interrupción circadiana.
Cosas que son controladas por nuestros ritmos circadianos
Para darle una idea de cómo la biología circadiana es omnipresente en nuestras vidas, he aquí una lista rápida de las formas en que nos afecta:
Jetlag : Cuando la hora del día de repente cambia artificialmente, algunos de sus órganos ponerse al día más rápido que otros. Durante este período de ajuste, sus interiores están alineados con diferentes relojes que funcionan a velocidades diferentes. Como resultado, no pueden hacer su trabajo también -y te quedas dormido en la sala de espera o en la parte de atrás del taxi-.
Fertilidad: Su deseo sexual tiene un ritmo circadiano, al igual que sus hormonas sexuales. Por ejemplo, la ovulación está bajo control circadiano para suceder en la madrugada.
Enfoque mental: aprendes mejor a una hora del día, pero las pocas horas óptimas son diferentes para todos. Las nuevas células cerebrales, las nuevas sinapsis, el sueño y la atención están regulados por la hora del día, por lo que mantener una rutina los mantiene afilados. (Un dato de los científicos: cuando aprendes algo, obtienes un sello de tiempo circadiano, y recuerdas mejor en ese momento; así que siempre es mejor practicar a la misma hora del día en que lo haces).
Nutrición: Los ritmos circadianos no sólo controlan cuando tienes sueño: también controlan cuando tienes hambre. Así como su cuerpo absorbe la información de manera diferente en diferentes momentos del día, hace lo mismo con los alimentos. Por ejemplo, por la noche, la comida se convierte en grasa más de lo que hace durante el día.
Ataques cardíacos: Su corazón está acostumbrado a lidiar con el estrés en el día -hay mucho que preocuparse hoy en día, después de todo- pero se recupera por la noche. A medida que su cuerpo se enfrenta a la tensión durante la mañana, su corazón todavía está tenso de relajarse la noche anterior, por lo que la mayoría de los ataques al corazón se producen en la madrugada.
Envejecimiento: Por último, a medida que envejece, su cuerpo tiene más problemas para mantener todas estas piezas rítmicas en orquesta. Cuanto más se deshacen, más aumenta el riesgo de enfermedades relacionadas con la edad . Conseguir luz del sol brillante en el día y tener un espacio oscuro y tranquilo para dormir puede ayudar a mantener sus ritmos circadianos fuertes y mantenerlo vivo más tiempo.
La importancia de la biología circadiana
The 2017 #NobelPrize #Medicine “for their discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm” pic.twitter.com/JWwo5kDfrA
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 2, 2017
Y no sabríamos mucho de esto si no fuera por Hall, Rosbash y Young. Estos recién nombrados premios Nobel primero mostraron que el mecanismo de relojería interna podría ser mapeado en un horario, que sembró una expansión exponencial en el tiempo-centrado descubrimiento biológico.
La razón por la que la ciencia sobre los ritmos circadianos ha crecido tan sustancialmente es que cada vez que un campo biomédico de la ciencia integra la biología circadiana, cada parte de ese campo tiene que ser reexaminada para tener en cuenta la hora del día.
Los nuevos exámenes realizados por diversos campos científicos a través de la lente de los ritmos circadianos ha anunciado la construcción de la «cronoterapia» en la industria de la medicina. Si un medicamento es más tóxico en un momento determinado del día, pero es más eficaz en otro momento del día, el momento en que la dosis puede significar que utilice una cantidad menor de la droga, obtiene más beneficios y menos efectos secundarios. Esto ha hecho un gran impacto en el tratamiento del cáncer y la terapia del sueño, por ejemplo, pero su potencial completo todavía está en sus primeros días.
Ahora también sabemos que nuestros perfiles circadianos son personales. Al igual que no hay un sólo alimento que pueda hacer crecer una sociedad saludable, cuando se trata de ir a la cama o desayunar, no hay un alimento estándar que funcione para todos. Intentar aferrarse a los viejos modelos obliga a mucha gente a sufrir trastornos circadianos , lo que es malo para su bienestar en el momento y puede potencial implicar sus futuros costos médicos. Por lo tanto, podemos llegar a optimizar las obligaciones sociales como el trabajo y la escuela en torno a los individuos, porque la alternativa se demostrará que es abusiva a nuestra composición biológica individual.
Otro área personalizada en la que veremos cambios será la medicina predictiva. Cuando realiza un seguimiento de los cambios en un biomarcador a lo largo del tiempo -como la presión arterial o los niveles de cortisol- puede detectar las desviaciones de sus líneas de base normales no sólo para ese día, sino para esa hora específica del día. Cuando algo en su cuerpo cambia -como enfermarse o quedar embarazada- la forma de su día biológico también cambia.
En este sentido, los científicos han encontrado patrones para predecir el cáncer y la recuperación quirúrgica, detectar el embarazo y predecir los resultados del embarazo, y para controlar la fertilidad, el sueño, el estrés el aprendizaje y hasta el riesgo de Alzheimer; y ayudarles a evitarlo mediante el fortalecimiento de sus ritmos circadianos. Esta medicina predictiva, basada en análisis de series de tiempo, será más barata, más precisa y más personal que la medicina podría ser de otra manera.
Todavía hay una montaña de trabajo por delante de nosotros antes de que el mundo se optimice en torno a su sincronización biológica. Pero debido a estos premios Nobel, y la atención que su trabajo ahora será dado, finalmente podríamos todos coincidir en un mismo ritmo.
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