martes, 14 de febrero de 2012

Ritmo Circadiano: Distinguir el Día de la Noche

Nuestro cuerpo y todas las células que lo componen están regulados por un reloj biológico que de forma natural se ajusta a los ciclos de día y noche tomando como referencia los ciclos de luz y oscuridad. Esta respuesta espontánea de nuestro organismo también se produce en personas ciegas. ¿Cómo influye este reloj biológico en nuestro día a día? ¿Qué puede ocurrir si lo desajustamos?

Los seres vivos poseemos un reloj biológico endógeno que regula la actividad de nuestro organismo durante las 24 horas del día. A esta regulación diaria se la denomina ritmo circadiano, que no es otra cosa que la función biológica y la adaptación ambiental que prepara al organismo para cumplir funciones fundamentales para su supervivencia: regular endógenamente la temperatura corporal, iniciar un proceso de regeneración y reparación celular y regular los ciclos sueño-vigilia.



Los ritmos circadianos son una respuesta adaptativa que ha permitido la explotación de diferentes nichos ecológicos: diurnos (ser humano) o nocturnos (ratones),  que requieren la activación del organismo a una hora determinada. Por ejemplo, en los seres humanos la activación orgánica tiene lugar durante el día, que es cuando se produce un mayor gasto energético y unos altísimos niveles de actividad motora y cognitiva. Durante la noche, el ritmo de actividad fisiológica se desploma ya que durante esta fase se pone un marcha un proceso de activación metabólica destinada a reparar los daños cerebrales que se consigue gracias a la reducción del gasto energético que está destinado fundamentalmente al mantenimiento de la temperatura corporal.

La activación de los relojes biológicos y su ajuste diario se hace en base señales externas asociadas a los ciclos de luz-oscuridad de la tierra. La consideración de este factor ambiental permite regular el sueño pero no es el único, puesto que el sueño es también regulado endógenamente mediante la secreción de melatonina que nos indica cuándo dormir.



Cada célula de nuestro cuerpo sabe la hora del día en la que nos encontramos, gracias a los mecanismos de regulación endógena de actividad fisiológica. Así, aunque nos encontrásemos en una situación de oscuridad constante, como le ocurre a las personas ciegas, nuestras células conocen su hora biológica como ya comprobó Clyde E. Keller en los años veinte del siglo pasado. Esta es una de las razones por las que sufrimos jet lag (manifestación más evidente de dsintonía circadiana) como consecuencia de los viajes rápidos, ya que nuestro cuerpo necesita un proceso de ajuste a las horas de luz cuando se producen saltos en los husos horarios o cuando se producen los cambios de hora en octubre y marzo.

Una investigación reciente "The circadian molecular clock creates epidermal stem cells heterogenety", realizada por Peggy Janich y otros investigadores, ha demostrado que las células madre encargadas de la regeneración de la piel en ratones se rigen por los ritmos de actividad circadianos. Según esta autora la actividad de estas células es mínima durante la mañana y las horas centrales del día, realizando su actividad de regeneración por la tarde (es por ello que se recomienda el consumo de cítricos a estas horas de la tarde ya que contribuyen a este proceso de regeneración). Estos diferentes ritmos de actividad pueden afectar la posibilidad del daño sobre la piel cuando este proceso de regeneración se pone en funcionamiento, por ejemplo, exponerse a radiación solar cuando se pone en marcha este proceso de regeneración puede provocar la aparición de mutaciones.

La conclusión más relevante que Janich presenta es la relación entre la alteración constante de los ritmos biológicos y la probabilidad de la aparición de enfermedades y tumores. Someter al organismo a situaciones continuas de bruscos reajustes de los ritmos circadianos a través de los cambios de los estímulos externos que ayudan a regularlo, como sucede al viajar frecuentemente entre diferentes husos horarios o el hecho de desempañar trabajos en turnos rotativos (mañana, tarde, noche) podemos provocar que el reloj biológico no funcione correctamente y los procesos de regeneración no tengan lugar en el momento debido ni actúen con la eficacia debida. Este desajuste eleva el riesgo de sufrir enfermedades cadiovasculares, trastornos gastrointestinales o cáncer.

La muestra de las consecuencias de los desajustes de los ritmos circadianos la encontramos en que los mayores accidentes ocurren de noche. Un ejemplo  lo encontramos en la catástrofe de la planta química sucedida en Bophal en 1984, la más reciente del crucero Costa Concordia en Italia, o los accidentes de tráfico nocturnos, consecuencias muchos de ellos a la reducción de los niveles de vigilancia de los implicados.




El desajuste de nuestro reloj biológico no sólo es producido por la brusca alteración de los ciclos de luz-oscuridad. Cada uno de nosotros puede contribuir a su desajuste mediante el consumo de fármacos y drogas. Un estudio realizado en la Universidad de Yale por el biólogo Anthony Van den Pol ha demostrado la influencia de la marihuana en el desajuste del reloj biológico. Según este estudio, los componentes químicos de la marihuana alteran las neuronas encargadas de la actividad de nuestro reloj encargada de regular las horas de las comidas dando lugar a interrupciones en su funcionamiento.


Una última aportación de las investigaciones llevadas a cabo por Janich radica en conocer si la eficacia de los fármacos pudiera ser mayor si se tuviese en cuenta nuestro reloj biológico de cara a optimizar los tratamientos de las enfermedades, intentando predecir la hora del día a la que serán más eficaces.

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