¿Cómo funciona nuestro reloj biológico? Nobel de Medicina 2017

Este es un evento tan cotidiano que no consideramos las repercusiones que puede tener. Pero tras bambalinas, adentro de cada célula, todos los organismos tenemos un reloj biológico que ayuda a anticipar y prepararse para los procesos que deben ocurrir en determinados momentos en esas 24 horas. 

Este año el Nobel de Medicina y Fisiología fue otorgado a Michael W. Young, Michael Rosbash y Jeffrey C. Hall por su trabajo que explica el mecanismo molecular que controla el reloj biológico, o ritmo circadiano, que son las oscilaciones en los procesos que duran cerca –circa– de un día –diano–.

La investigación empezó hace más de 30 años cuando se generaron mutaciones aleatorias en el ADN de la mosca de la fruta, que es un modelo ampliamente usando en genética. Se observó que una de las moscas mutadas, no salía de su huevo en la mañana como todas las demás, sino en la tarde, y esto afectaba su capacidad para sobrevivir. Al gen donde se encontró la mutación, que fue el primero descrito en ser el responsable directo por un comportamiento en un animal, lo llamaron Period.

10 años después en el laboratorio del Dr. Michael Young, uno de los galardonados con el Nobel, se descubrió otro gen responsable por el ritmo circadiano, y a este lo llamaron Clock. Los descubrimientos continuaron y gracias a ellos hoy tenemos una buena idea de cómo funcionan las manecillas del reloj biológico. 

De manera muy general, al inicio del día, se empiezan a producir los genes clock y cycle, que producen sus proteínas correspondientes. Durante el trascurso del día, estas se acumulan y cuando se juntan en grandes cantidades empiezan a activar la producción de los genes period y time, al comienzo de la noche. Así que durante toda la noche se empiezan a acumular los productos de estos últimos genes, que son las proteínas per y Tim, que a su vez se juntan e inhiben la producción de clock y cycle.

De esta manera, las proteínas Clock y Cycle están siendo inhibidas durante la noche, pero a medida que disminuye su cantidad, no pueden activar la producción de Per y Tim. Así, estos cuatro genes participan en una danza, donde dos de ellos predominan en el día, y los otros dos dominan la noche; y, junto a otros asociados, regulan las actividades de algunos genes que controlan procesos indispensables del cuerpo.

Este mecanismo es altamente conservado y aunque cambie el nombre de los genes, el reloj biológico funciona con gran precisión en todos los seres vivos para regular, desde el metabolismo y la temperatura, hasta el comportamiento del individuo. La disrrupción del reloj biológico, como por ejemplo por el exceso de luz en la noche, por los viajes transatlánticos o el trabajo nocturno, está fuertemente asociada a un aumento en desórdenes del sueño, en enfermedades cardiometabolicas e, incluso, en la aparición del cáncer.

Por esta razón, el premio Nobel de este año es, sin duda, una excelente oportunidad para dar a conocer la disciplina. El ritmo circadiano está siempre presente y se acomoda a las exigencias que le ponemos, pero debemos tenerlo presente, no solo en el área clínica y en la investigación para la búsqueda de estrategias terapéuticas y preventivas, sino también en el diario vivir, con buena exposición a la luz natural y buenos hábitos de actividad y sueño.