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el que gobierna el

organismo Un diminuto racimo de neuronas alojado en nuestro cerebro marca el compás de las funciones del organismo. Lo logra dirigiendo una sinfonía perfecta en la que intervienen incontables relojes biológicos

Por

begoña merino

Pensemos en la variedad de organismos vivos —actuales y extinguidos— conocidos, entre ellos nosotros mismos. Si algo tenemos en común seres tan diversos como un dinosaurio, una cianobacteria o un mamífero, es el lugar donde vivimos, la Tierra. El planeta que han poblado incontables especies durante la

larga historia de la vida completa una rotación sobre su eje cada 24 horas, dando lugar a un período en el que se alternan la luz y la oscuridad. Tal vez no reparemos en esta particularidad porque nos resulta demasiado cotidiana. Este ritmo diario es algo inseparable de nosotros, ya que las funciones de nuestro organismo, y algunos de nuestros hábitos y conductas están perfectamente adaptados a ese ciclo diario y regidos por él.

Pero reflexionemos un momento para tomar conciencia de la importancia que ese particular ritmo tiene: la cantidad de hormonas que circulan por nuestra sangre, la temperatura corporal, nuestra alimentación y los ciclos de sueño y vigilia son sólo algunas de las funciones reguladas por este ciclo de 24 horas conocido como ritmo circadiano —del latín, circa,

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cerca y dies, día. Los relojes circadianos de nuestro organismo permiten que nos ubiquemos en esas 24 horas para anticipar los cambios ambientales que favorecen o perjudican nuestras oportunidades de supervivencia. Por ejemplo, adaptan nuestra necesidad de alimentarnos a la disponibilidad de alimento o nuestra reacción al estrés a la presencia de depredadores que pueden amenazar nuestra vida. Y prácticamente todas las especies del planeta están sujetas a este ritmo: cianobacterias, vegetales, hongos, animales… El tiempo dicta el ritmo de la vida a través de los relojes biológicos. Un reloj autosuficiente Nuestro principal reloj biológico se encuentra encerrado en la oscuridad de nuestra caja craneal, en el cerebro. Se trata del llamado núcleo supraquiasmático, una agrupación de entre 15.000 y 20.000 neuronas que ocupan un espacio del tamaño de un guisante. Cuando se observa mediante resonancia magnética, este núcleo da la impresión de encenderse y apagarse a un ritmo regular y constante. Podemos comparar su función con la de un metrónomo, una de esas cajas piramidales que se colocan sobre el piano y que con una aguja que oscila de izquierda a derecha, indican al pianista el ritmo con el que debe interpretar una pieza. El núcleo supraquiasmático funciona de forma autónoma, sin necesidad de estímulos externos. Pero factores externos como la luz ayudan a ajustarlo a las variaciones ambientales, algo así como a “ponerlo en

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hora”. Por ejemplo, cuando hemos viajado a un país que se encuentra en una zona horaria distinta del nuestro, el ajuste al nuevo horario se realiza gracias a ese reloj interno. Sin embargo, recordemos que esta acumulación de neuronas se encuentra en el interior de nuestro cerebro, en el oscuro interior de la caja craneal. ¿Cómo alcanza entonces la luz a este grupo de neuronas? Gracias a unas células específicas de nuestra retina, en el ojo, que transmiten información sobre la luz a través del nervio óptico. Pero no es este el único reloj biológico de que disponemos. En el caso de los mamíferos, podemos encontrar relojes en casi todos los tejidos, como en los de los pulmones, el corazón, el hígado, el riñón, el páncreas... Todos ellos están sincronizados por el núcleo supraquiasmático para que el funcionamiento de los órganos, tejidos y células responda a un patrón de 24 horas. Pero veamos cómo es nuestra relación con esos relojes que ordenan los procesos fisiológicos que ocurren en nuestro organismo, además de nuestra conducta. La agenda circadiana El ritmo de la sociedad actual comporta una actividad frenética y nos pone frente a las exigencias de una productividad que no se detiene, ni de día ni de noche. Al frente de estas actividades están personas que deben mantenerse alerta en las horas en que nuestro reloj nos indica que durmamos. El coste de esta alteración es un menor rendimiento mental y una mayor tasa de accidentes durante los turnos de noche. Es bien

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un intento de borrar el tiempo En 1968 el científico y espeleólogo Michel Siffre decidió investigar cómo reaccionaría su organismo si lo privaba de los estímulos externos. Siffre pasó dos meses bajo tierra, en una cueva sin luz natural adonde no llegaba sonido alguno. El espeleólogo disponía de alimento y bebida, podía realizar ejercicio físico y estaba en contacto telefónico con el exterior, pero no tenía forma de saber la hora. Después de dos meses de permanecer en la cueva, la fisiología y la conducta de Siffre mantuvieron un patrón cíclico, aunque las 24 horas del ciclo circadiano habían pasado a ser 25. A pesar de este desajuste en el ritmo diario de Siffre, esta experiencia puso de manifiesto la existencia de un reloj interno que funciona de forma independiente a los estímulos externos. Estudios posteriores confirmaron que los patrones circadianos —de 24 horas— persisten aunque no nos expongamos a la luz natural, aunque tengamos que trabajar o ingiramos estimulantes como la cafeína. Cuando las investigaciones descendieron al nivel microscópico, se descubrió que incluso células humanas aisladas estudiadas en un laboratorio bajo condiciones de luz constante, mantienen un patrón de actividad de 24 horas. Así se vio que este ritmo se encuentra profundamente inscrito en nuestras células y tejidos.

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sabido que desastres como el de Chernóbil y Three Mile Islands ocurrieron durante el turno de noche. Además la alteración de los ritmos circadianos puede tener consecuencias para la salud. Ya hay estudios que señalan una posible relación entre la alteración de los ritmos diarios y la susceptibilidad al cáncer. Curiosamente, se sabe que, a diferencia del resto de células del organismo, las células tumorales no siguen los patrones circadianos y se mantienen siempre activas. Son células que nunca duermen. Pero si ignorar el ritmo natural del organismo puede hacernos susceptibles a la enfermedad, seguirlo puede ayudarnos a sanar algunas enfermedades. La cronoterapia tiene en cuenta los ritmos diarios del organismo, porque se ha visto que administrar ciertos fármacos en diferentes momentos del día, puede marcar la diferencia entre un efecto secundario demoledor y un efecto curativo sin consecuencias negativas. Sabemos por ejemplo que las quimioterapias no sólo destruyen las células tumorales, sino también las sanas. Esto hace que los fármacos tengan efectos secundarios que pueden resultar intolerables o muy perjudiciales para el paciente. Pero administrados a las horas del día en que las células sanas están menos activas, se logra reducir los efectos secundarios. Tratar a cada órgano según su propia programación puede ser la clave para un tratamiento satisfactorio. Como decíamos, para mantener un adecuado nivel de alerta y atención, debemos dormir

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durante la noche y realizar nuestras actividades durante el día. Sin embargo, nuestra capacidad de concentrarnos también pasa por distintas fases durante el ciclo de 24 horas. Hablábamos antes de que el reloj biológico regula también la actividad hormonal. Las concentraciones de la hormona cortisona —que se segrega como respuesta al estrés, prepara al cuerpo para la respuesta de lucha o huida y mejora la concentración— son las más elevadas del ciclo circadiano hasta el mediodía y luego comienzan a descender. Sin embargo, los ciclos circadianos varían durante las diferentes edades de la vida. ¿Quién no ha visto al adolescente que parece incapaz de levantarse por las mañanas? No se conoce aún el mecanismo exacto, pero se cree que a causa de la pubertad, hay hormonas que interactúan con el reloj biológico, y postergan todo el ciclo circadiano. En Alemania, donde los niños empiezan la escuela muy pronto por la mañana, se

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ha propuesto que a partir de los 14 años empiecen las clases algo más tarde. Y al probarlo, se ha visto que el rendimiento escolar aumenta, lo que plantea la necesidad de adaptar el horario escolar al ciclo circadiano durante la adolescencia. Así, en la medida de lo posible podemos intentar adaptar nuestras actividades a los momentos del día en que nuestras aptitudes son mejores. Entre las 6 y las 8 de la tarde, la tensión arterial está bastante elevada, la temperatura corporal es muy alta y el rendimiento atlético es excelente. Un nadador entrenado puede nadar 100 metros 2,9 segundos más rápido a las 6 de la tarde que a las 6 de la mañana. Para un atleta olímpico, ¡2,9 segundos suponen ni más ni menos que la diferencia entre llegar el primero o el último!

PARA SABER MÁS: Rhythms of Life: The Biological Clocks that Control the Daily Lives of Every Living Thing. Russell G. Foster y Leon Kreitzman (Yale University Press, 2005). No hay edición en castellano.

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