fuente: portadas.biz
La
vida en la Tierra esta hecha de ciclos, tanto los que hemos creado en el
calendario como los naturales: los años, las estaciones y los días. En estos
ciclos están comprendidas todas las formas vivientes del planeta.
El
primer vestigio de un reloj biológico fue descubierto en 1729 por el astrónomo francés
Jean Jacques d'Ortous de Mairan
cuando observó que las hojas de la planta mimosa, que están abiertas durante el
día y se cierran sobre la noche, continúan con este ciclo aun cuando durante el
día se les coloca en un ambiente oscuro, sugiriendo que la planta tiene un
reloj biológico independiente de los cambios de luz.
En
los años setenta del siglo anterior, Ronald Konopa de la Universidad de Postdam
junto a Seymour Benzer decidieron estudiar la existencia de mutaciones en la
mosca de la fruta (Drosophila
melanogaster) que alteraran su reloj biológico. Para tal fin escogieron
pupas que emergían de noche cuando lo normal es que lo hagan de día. Konopa y
Benzer encontraron una mutación en un gen del cromosoma X al que llamaron PER
por Periodo.
En
1984 Jeffrey Hall y Michael Rosbash de la Brandeis University en Massachusets,
así como Michael Young de la Rockefeller University en New York, identificaron la secuencia del gen PER en la
Drosophila. Hall y Rosbash identificaron también que este gen codificaba la
producción de una proteína a la que también llamaron PER que alcanzaba su pico
de producción en la noche y se degrada en el día, es decir que los niveles de
esta proteína seguían un ritmo circadiano (del latin circa: alrededor de y dies:
día). Young en 1994 identificó un segundo gen al que llamó TIM (de Timeless) y que codifica una proteína
del mismo nombre. Cuando la proteína TIM se une a la proteína PER son capaces
de entrar al núcleo de la célula y bloquear al gen PER para de este modo detener
la producción de más proteínas y ejercer así un sistema de retroalimentación
negativa.
En
1997 otros investigadores descubrieron la existencia de otros genes como Cycle (CYC) y Clock (CLK) que activan al gen PER. Por otro lado se sabe que TIM y
PER actúan como inhibidores de CLK cerrando de este modo el ciclo de activación
e inhibición que se realiza entre el día y la noche. En 1998 Young y colaboradores descubrieron la
existencia del gen y la proteína Doubletime
(DBT) que fosforila a PER y activa su degradación.
Un
sistema que funciona por estímulo e inhibición que se suceden por periodos sucesivos
determina un complejo ciclo que avanza a medida que se sucede el día y la
noche. El sistema es complejo e incluye otros componentes como el gen y la
proteína CRY (Cryptochrome). La luz activa a CRY y promueve que se una a TIM
llevando a su degradación. Cuando la mañana aparece se degrada TIM dejando a
PER vulnerable a la degradación que induce DBT.
Este
ritmo circadiano es regulado a nivel central por el núcleo supraquiasmático del
hipotálamo dentro del cerebro que recibe información de la luz proveniente de
la retina de esta manera sincronizando su propio reloj neuronal. Este sistema
central regula el ritmo circadiano de los pequeños relojes biológicos
periféricos y los sincroniza determinando de este modo los ciclos del
metabolismo, sueño y vigilia, liberación de hormonas, temperatura corporal y
presión arterial cuyos niveles varían normalmente durante el periodo de 24
horas.
Nuestro
reloj biológico determina y explica porqué la presión arterial sube al
amanecer, porque nuestra temperatura cae en la madrugada y es más alta al
atardecer, porqué nuestro sueño es más profundo en la madrugada justo después del
pico de secreción de melatonina, determina además nuestros estados de hambre y
necesidad de comida, explica porque estamos más alertas y coordinamos mejor en el
día que en la noche.
Los
descubrimientos de Hall, Rosbash y Young explican también porque padecemos de jet lag en los viajes intercontinentales
y sobre todo nos alertan que permanecer despiertos muchas horas durante la
noche o trabajar haciendo guardias al final alteran los ciclos hormonales y
nuestros patrones de alimentación los que a la larga dañan nuestro metabolismo
y la salud en general.
Los
ciclos del día y la noche los damos por sentados, es para nosotros algo
automático. Hall, Rosbash y Young nos enseñan que estos complejos y diminutos
sistemas moleculares nos sintonizan en cada momento con la naturaleza, toda la
vida en el planeta y con lo inconmensurable del universo.
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