Por Lennart Simonsson y Laura del Río
dpa
Los estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young fueron galardonados hoy con el Premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que regulan el ritmo circadiano, es decir, el reloj biológico, informó hoy el Instituto Karolinska en Estocolmo.
Hall, de 72 años, Rosbash, de 73, y Young, de 68, fueron capaces de averiguar cómo funciona el reloj biológico, explicó el Instituto Karolinska. “Sus descubrimientos explican cómo plantas, animales y humanos adaptan su ritmo biológico para que esté sincronizado con la rotación terrestre”, añadió.
El reloj biológico ayuda a adaptar los patrones de sueño, los comportamientos alimentarios, la presión sanguínea, los niveles de hormonas o la temperatura a las distintas fases del día.
Según Juleen Zierathel, miembro del jurado, los descubrimientos de los galardonados suponen un “cambio de paradigma” que puede “concienciar sobre lo importante que es tener buenos hábitos de sueño”.
Ya en el siglo XVIII, el astrónomo francés Jean Jacques d’Ortous de Mairan descubrió que algunas plantas abren sus hojas cuando hay luz y las cierran en la oscuridad. El científico se preguntó qué pasaría si se deja a esas plantas en un ambiente oscuro y constató que siguen abriendo sus hojas, por lo que dedujo que debían tener algún tipo de reloj biológico.
En 1984, Hall y Rosbash -trabajando en colaboración con la Universidad Brandeis de Boston- y Young -en la Universidad Rockefeller de Nueva York- consiguieron aislar el gen que controla el ritmo circadiano en la mosca de la fruta.
Después, Hall y Rosbash descubrieron que la proteína codificada por ese gen se acumulaba durante la noche y era degradada durante el día. Los niveles de la proteína oscilan en un ciclo de 24 horas, sincronizados con el ritmo circadiano. Posteriormente, Young identificó otras dos proteínas de esa maquinaria.
El reloj biológico funciona siguiendo los mismos principios en células de otros organismos multicelulares, incluido el humano. En las células se producen determinadas reacciones bioquímicas una detrás de otra, formando una especie de ciclo que en principio siempre dura lo mismo. Cada paso ocurre según una determinada “hora interna”.
El bienestar de los seres humanos se ve afectado cuando hay un desequilibrio entre el ambiente que los rodea y su reloj biológico. Es lo que ocurre, por ejemplo, cuando se viaja atravesando varios husos horarios y se experimenta jet lag, o cuando se trabaja en turno nocturno.
Hay indicios de que un desajuste crónico entre el estilo de vida y el ritmo biológico interior podría aumentar el riesgo de padecer varias enfermedades, apuntó el Comité Nobel.
El conocimiento del reloj biológico también podría utilizarse en medicina, por ejemplo en terapias contra el cáncer. Según Henrik Bringmann, del Instituto Max Planck de Química biofísica, “si entendemos el ritmo de la división celular podríamos emplear los medicamentos de forma más precisa”.
Desde 1901 recibieron el Nobel de Medicina 211 personas, entre ellas 12 mujeres. El año pasado el galardonado fue el japonés Yoshinori Ohsumi por sus descubrimientos del mecanismo de la autofagia, un proceso fundamental para la degradación y el reciclaje de componentes celulares.
Cada Premio Nobel está dotado con nueve millones de coronas suecas (unos 940.000 euros/1,1 millón de dólares) y la ceremonia de entrega tiene lugar el 10 de diciembre, coincidiendo con el aniversario de la muerte de su fundador, Alfred Nobel.
Los secretos del reloj biológico
La naturaleza ha desarrollado un maravilloso reloj para las plantas, animales y seres humanos. Ese reloj biológico puede ajustarse dependiendo de la luz, el temporizador externo, pero funciona de forma independiente y sigue haciéndolo incluso cuando se producen cambios de hora o viajes a través de varios husos horarios.
El núcleo del engranaje es el denominado un gen que codifica la proteína PER.
Cuando la concentración de las proteínas PER es elevada se bloquea dicho gen y la proteína frena su propia producción. Si la cantidad de proteínas PER se reduce, se reactiva el gen.
Esos cambios se producen a un ritmo diario con ayuda de varios componentes. En el ajuste del reloj biológico intervienen proteínas transportadoras y las que reajustan el mecanismo cuando se produce un cambio de hora.
El reloj biológico influye en muchos otros mecanismos del ser humano. Por ejemplo, la temperatura corporal y la presión sanguínea suelen ser más elevadas por la noche que por la mañana. Y hay personas que son más productivas en determinados momentos del día. También influye en el momento en que se libera la melatonina, necesaria para dormir.
Si una persona vive continuamente en contra de lo que marca su reloj biológico -debido a vuelos, trabajo nocturno o la obligación de madrugar- puede ver aumentado el riesgo de sufrir cáncer, enfermedades nerviosas y metabólicas.
Se está estudiando la influencia de los trastornos de los ritmos biológicos en problemas como el sobrepeso, la depresión o enfermedades circulatorias, neurológicas o gastrointestinales.
Incluso la gravedad de una infección está relacionada con el momento del contagio, según descubrieron los científicos en un estudio con ratones. Si el reloj biológico se encuentra en un momento de pausa, los virus pueden multiplicarse mucho más rápido.
Para no perturbar el reloj biológico los expertos recomiendan mantener la oscuridad en el dormitorio y alertan de que las farolas de la calle pueden interferir tanto como la luz de un smartphone, tableta o e-book. No sólo puede aumentar el riesgo de sufrir enfermedades, sino también acelerar el proceso de envejecimiento, según investigaciones realizadas en ratones.
Los expertos también advierten de que rendimiento de los niños está relacionado con el reloj biológico. Muchos estudiantes pasan de ser madrugadores a más bien nocturnos durante la pubertad, por lo que la escuela empieza para ellos demasiado pronto.