Los horarios sociales pueden modificar la organización temporal del organismo: David Ricardo Orozco Solís

Lorena Aguilar-Arnal apuntó que, en los seres humanos, “la luz es el principal sincronizador. La luz captada por la retina llega al núcleo supraquiasmático, una pequeña estructura ubicada en el hipotálamo que funciona como el principal marcapasos circadiano”

Los seres humanos cuentan con un sistema de relojes biológicos que, más allá de limitarse a regular el sueño, coordina prácticamente todas las funciones del organismo. “Su actividad influye en el metabolismo, la temperatura corporal, la presión arterial, la producción de hormonas, el desempeño muscular, la reparación celular y diversos procesos relacionados con el envejecimiento”, detalló la científica Lorena Aguilar-Arnal, al iniciar la conferencia Ritmos circadianos.

En la sesión, que formó parte del ciclo Homeostasis: regulación del medio interno, coordinado por Pablo Rudomin y Carlos A. Aguilar Salinas, miembros de El Colegio Nacional, y Ranier Gutiérrez, del Cinvestav, la investigadora del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM explicó que los ritmos circadianos son ciclos biológicos de aproximadamente 24 horas, que permiten a los organismos anticiparse a cambios recurrentes del ambiente. “Aunque están determinados genéticamente y funcionan de manera endógena, necesitan sincronizarse diariamente con señales externas, conocidas como zeitgebers o dadores de tiempo”.

Se trata de una especie de reloj integrado a cada célula. “En los seres humanos, la luz es el principal sincronizador. La luz captada por la retina llega al núcleo supraquiasmático, una pequeña estructura ubicada en el hipotálamo que funciona como el principal marcapasos circadiano. Desde ahí, las señales se transmiten hacia otros relojes localizados tanto en el cerebro como en tejidos periféricos, como el hígado, el páncreas y el intestino. Todos los tejidos tienen un reloj que determina la manera en la que ejercen sus funciones”.

La sincronización de estos relojes contribuye a organizar procesos como el sueño y la vigilia, la secreción de melatonina y cortisol, la temperatura corporal, la presión arterial y el metabolismo. Pero también existen otros sincronizadores capaces de modificar directamente los relojes periféricos, la alimentación, la temperatura, el ejercicio y determinadas señales sociales y ambientales.

“El problema aparece cuando estas señales dejan de coincidir con el momento biológico adecuado. La exposición a luz artificial durante la noche, el uso de pantallas, las comidas a altas horas de la madrugada o los trabajos nocturnos pueden enviar al organismo señales contradictorias y provocar una desincronización circadiana”, subrayó la especialista.

De acuerdo con Aguilar-Arnal, esta alteración no debe considerarse sólo una consecuencia de enfermedades metabólicas, también puede contribuir a generarlas. Este hallazgo llevó a su grupo de investigación a preguntarse si la hora del día podía modificar la eficacia de tratamientos dirigidos a restaurar los niveles de NAD, una coenzima esencial presente en todas las células vivas que, en la producción de energía celular, la reparación del ADN y el metabolismo.

Los experimentos realizados en ratones obesos mostraron que el momento de administración sí importa. Cuando el tratamiento se aplicó en una fase compatible con el reloj circadiano de los animales, se observaron efectos favorables sobre el peso corporal, la tolerancia a la glucosa, la resistencia a la insulina y otros parámetros metabólicos. En cambio, administrarlo en una fase opuesta podía alterar la sincronización del reloj y disminuir su potencial terapéutico.

Estos resultados abren una perspectiva relevante, la cronoterapia, es decir, el ajuste de los tratamientos médicos al momento biológico en que pueden resultar más eficaces. “El tiempo biológico podría incorporarse a la medicina de precisión para las enfermedades metabólicas. La idea implica que en el futuro determinados medicamentos podrían administrarse no sólo de acuerdo con la dosis y las características del paciente, sino también considerando su ritmo circadiano y el momento del día en que su organismo presenta mayor sensibilidad a una determinada intervención”, señaló la experta.

El jet lag social

Por su parte, el científico David Ricardo Orozco Solís, profundizó en la relación entre los relojes circadianos, la alimentación y la evolución. Señaló que prácticamente “todos los organismos poseen algún sistema endógeno capaz de generar ritmos biológicos, desde microorganismos hasta plantas, insectos y mamíferos”.

Una de las hipótesis evolutivas sobre el origen de estos relojes “pudieron surgir como una estrategia para anticipar el estrés provocado por la exposición a la luz solar y al oxígeno. Al organizar temporalmente distintas funciones celulares, los organismos habrían podido responder de manera más eficiente a condiciones ambientales recurrentes”.

Según el experto, en los seres humanos modernos, esta capacidad ancestral enfrenta un ambiente muy diferente. “La iluminación artificial, los horarios laborales, la disponibilidad permanente de alimentos y la actividad nocturna han extendido muchas actividades hacia momentos en los que el organismo debería encontrarse en reposo”.

Orozco Solís destacó que el cronotipo, la tendencia individual a funcionar mejor en determinados momentos del día, depende tanto de factores genéticos como ambientales. “La hora en que se come, el tipo y contenido calórico de los alimentos y los horarios sociales pueden modificar la organización temporal del organismo”. Así, el denominado jet lag social, la discrepancia entre el horario biológico de una persona y las exigencias de su vida cotidiana, puede convertirse en una fuente persistente de desajuste.

Agregó que distintos estudios han relacionado los cronotipos nocturnos con una mayor predisposición a problemas metabólicos y de salud mental. “La alteración de los horarios de sueño y alimentación, combinada con la exposición nocturna a luz artificial, puede formar parte de un círculo que afecta el metabolismo y la función cerebral”.

El investigador del Centro de Investigación sobre el Envejecimiento del Cinvestav también se refirió al ayuno intermitente y la alimentación restringida en el tiempo. “En estudios realizados en humanos, se han observado beneficios asociados con modificar los horarios de alimentación, entre ellos cambios favorables en el peso, el sueño y determinados parámetros metabólicos. La explicación no estaría únicamente en la reducción de calorías. De acuerdo con los especialistas, modificar el momento de la alimentación puede ayudar a reforzar la amplitud de los ritmos circadianos y coordinar mejor los relojes presentes en distintos tejidos”.

En relación a los relojes circadianos y el envejecimiento, el también investigador del Instituto Nacional de Medicina Genómica explicó que “el envejecimiento implica una disminución progresiva de la capacidad funcional de células, tejidos y órganos, pero que este proceso puede presentarse con diferentes grados de deterioro. Entre los mecanismos celulares relacionados con el envejecimiento, se encuentran la inflamación, alteraciones en el plegamiento de proteínas, pérdida de función mitocondrial, senescencia celular y disminución de procesos de reparación y reciclaje celular”.

Uno de ellos es la autofagia, mecanismo mediante el cual las células degradan y reciclan componentes dañados. Relacionado con ella se encuentra la mitofagia, encargada del mantenimiento de las mitocondrias, estructuras esenciales para la producción de energía. “Los ritmos circadianos intervienen en estos procesos. De ahí que dormir adecuadamente y mantener horarios regulares de alimentación y actividad física no sólo tenga consecuencias inmediatas sobre el bienestar, sino que pueda contribuir a conservar mecanismos celulares vinculados con un envejecimiento más saludable”.

Agregó que, durante la noche, no simplemente “se apaga” el organismo. Por el contrario, se favorecen procesos de reparación y mantenimiento celular. Entre ellos se encuentran la autofagia y mecanismos relacionados con la conservación de la función mitocondrial. “El reloj circadiano no es un mecanismo aislado del resto del organismo, sino una pieza de una compleja red que conecta el cerebro, el metabolismo, el sistema hormonal y los procesos de reparación celular”, concluyó el experto.

Fuente: El Colegio Nacional