Los científicos pronto podrán restablecer el reloj biológico

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Para las personas que no tienen sueño hasta las 2 a.m., el zumbido de un despertador puede resultar muy opresivo.

El alivio puede estar en el horizonte, gracias al descubrimiento esta primavera de un mutación genética que causa el comportamiento del noctámbulo.

Tanto si eres un noctámbulo como una alondra matutina que se levanta sin esfuerzo cada día con el sol, tus hábitos de sueño están regulados por ritmos circadianos. Estos relojes internos controlan casi todos los aspectos de nuestra salud, desde el apetito y el sueño hasta la división celular, la producción de hormonas y la función cardiovascular.

Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. Leer el artículo original por Carrie L. Partch Profesor Asociado de Ciencias Físicas y Biológicas en la Universidad de California Santa Cruz.

Como muchos que estudian las complejidades de la biología circadiana, soy optimista de que algún día seremos capaces de diseñar fármacos que sincronicen nuestros relojes celulares. Los jefes que fruncen el ceño ante las llegadas tardías pronto podrían convertirse en cosa del pasado.

hombre comiendo pollo frito en la cama

Casi todas las células de su cuerpo contienen un reloj molecular. Aproximadamente cada 24 horas, las proteínas de reloj dedicadas interactúan entre sí en un baile lento. En el transcurso de un día, esta danza lenta da como resultado la expresión oportuna de genes. Esto controla cuándo ocurrirán procesos particulares en su cuerpo, como la liberación de hormonas como la melatonina que promueve el sueño.

¿Por qué los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares son dos o tres veces más comunes en las primeras horas de la mañana? Tíquelo a nuestros relojes internos, que coordinan un aumento en presión arterial por la mañana para ayudarte a despertarte. ¿Por qué los adolescentes deberían escuchar las súplicas de sus padres para irse a la cama? Debido a que la hormona del crecimiento humana se secreta solo una vez al día, vinculado a dormir por la noche.

Casi todas las funciones biológicas están íntimamente ligadas a nuestros relojes internos. Nuestros cuerpos están tan bien sintonizados con estos ciclos que las interrupciones causadas por luz artificial aumentar nuestro riesgo de obesidad, enfermedades inflamatorias crónicas y cáncer.

El horario de las comidas también puede afectar su salud: cuándo come puede ser más importante que lo que come. Muchos años atrás, un estudio examinó el comportamiento de alimentación de los ratones, que son animales nocturnos. Cuando los ratones consumieron una dieta alta en grasas durante su fase activa nocturna, se mantuvieron relativamente en forma. Aquellos que mordisquearon la misma dieta durante el día y la noche se volvieron obesos mórbidos. Los estudios en curso pronto pueden mostrar cómo esto se traduce en hábitos alimenticios humanos.

Además, algunos 1,000 medicamentos aprobados por la FDA genes diana que están controlados por nuestros relojes internos. Eso significa que la hora del día en que se administran los medicamentos podría ser importante. Por ejemplo, algunas estatinas que combaten el colesterol son más eficaces cuando se toman por la noche, por lo que pueden alcanzar mejor su objetivo, la enzima reductasa HMG-CoA.

hombre que usa el teléfono móvil en la cama

Nuestros relojes internos están codificados individualmente, y la mayoría de las personas se encuentran en el rango medio de un ciclo de 24 horas, pero hay muchos valores atípicos, incluidos los noctámbulos, cuyos relojes no están sincronizados.

Se predice que una de cada 75 personas tendrá la "mutación del noctámbulo" en la proteína CRY1 del reloj, lo que retrasa la somnolencia hasta altas horas de la madrugada. Esto no solo dificulta que los noctámbulos se despierten por la mañana, sino que sus relojes internos, que duran más de un día, los ponen en un estado perpetuo de desfase horario.

Para los noctámbulos, el ciclo del sueño está en gran medida fuera de su control. Pero para el resto de nosotros, hay pasos que podemos tomar para descansar más fácilmente y mejorar nuestra salud.

Los relojes de las células individuales están sincronizados por el cerebro. La luz que entra en el ojo ayuda al "reloj maestro" del cerebro a mantenerse en armonía con el ciclo día / noche. Por eso, cuando viaja a otra zona horaria, su reloj interno ya no coincide con el ciclo solar. Se tarda aproximadamente una semana en sincronizar con una nueva hora local.

La luz artificial brillante en la noche le dice al reloj maestro que todavía es de día, lo que hace que los relojes celulares corran para mantenerse al día. Es por eso que ver demasiada luz brillante por la noche puede provocar un desfase horario sin tener que ir a ninguna parte. Un estudio reciente encontró que simplemente ver lectores electrónicos por la noche durante unas horas puede provocar un peor sueño y menos alerta al día siguiente.

Puede minimizar las interrupciones causadas por la luz artificial practicando una buena "higiene de la luz". Exponer usted mismo a mucha luz brillante durante el día y minimice su exposición a la luz artificial después oscuridad. Estos pasos ayudarán a que su reloj circadiano interno se mantenga sincronizado con el ciclo de luz / oscuridad, promoviendo buenos patrones de sueño y salud en general.

Hipotálamo

A medida que aprendamos más sobre cómo funcionan los ritmos circadianos, estaremos en mejores condiciones de diseñar tratamientos terapéuticos que aprovechen los ritmos naturales de la vida.

En mi laboratorio, estudiamos los complejos mecanismos moleculares que gobiernan los ritmos circadianos. Mirando cómo interactúa CRY1 con otras proteínas del reloj, esperamos comprender cómo las mutaciones heredadas pueden causar estragos en los ritmos circadianos. La mutación del noctámbulo en CRY1 parece hacer que se aferre a sus proteínas asociadas con más fuerza, como una mala pareja de baile que no sabe cuándo seguir adelante. Cuando CRY1 no libera a su compañero en el momento adecuado, retrasa el tiempo de todo lo que controla el reloj.

Si pudiéramos comprender mejor estos mecanismos, se prepararía el escenario para nuevos medicamentos que podrían brindar alivio a una parte significativa de la población. Quizás podríamos acortar los relojes internos de los noctámbulos a aproximadamente 24 horas, ayudándolos a irse a dormir a una hora "normal".

Dada la naturaleza complicada del cronometraje biológico, es probable que haya muchos más genes que influyan en el tiempo circadiano. Imagínese adaptar el momento de las dosis al ciclo circadiano de cada paciente, maximizando el impacto de un medicamento y minimizando la exposición a los efectos secundarios. Imagínese a los pacientes revisando su reloj antes de tomar una pastilla para tratar la presión arterial alta o reducir el colesterol. Idealmente, algún día nuestros dispositivos tipo Fitbit monitorearán nuestros ritmos circadianos, brindándonos medidas precisas en tiempo real de nuestras funciones biológicas.

Esto puede parecer descabellado, pero no está tan lejos. Los científicos ahora están buscando biomarcadores que puedan medirse en sangre para determinar la sincronización del reloj interno.

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