Los relojes más allá de las relojerías
LOS RELOJES MÁS ALLÁ DE LAS RELOJERÍAS
Desde pequeños nos hemos preguntado por qué no podemos dormir de día o por qué no vivimos 200 años y la ciencia, una vez más, nos brinda una respuesta.
Los galardonados con el premio Nobel de Medicina Jeffrey
Hall, Michael Rosbash y Michael Young descubrieron en los años 80 y 90, usando
moscas de vinagre como conejillos de indias, un ancestral mecanismo biológico:
el ritmo circadiano.
“Antes de que la atmósfera tuviera su composición actual, la Tierra ya giraba sobre su eje, y el ciclo de luz y oscuridad tuvo un impacto en los inicios de la vida”. Esta frase de Michael Rosbash se refiere a los estímulos lumínicos que activan al núcleo supraquiasmático. ¿Pero qué es el núcleo supraquiasmático?
Este centro nervioso, localizado en el hipotálamo, encima del quiasma óptico (zona donde se cruzan los nervios ópticos), y formado por más de 20.000 neuronas es capaz de regular en ciclos constantes las fases del sueño. El núcleo supraquiasmático usa los fotorreceptores de la retina del ojo, que le indican cuando hay luz u oscuridad para iniciar procesos endocrinos que regulan las fases del sueño (NREM Y REM) y por tanto nuestra rutina más básica: cuando nos vamos a la cama. La proteína que decide las estas fases es la melatonina, que se dispara con la oscuridad y se inhibe con la luz, y (aunque no induce al sueño, como intentan hacer creer las grandes empresas farmacéuticas) es imprescindible para tener un sueño sano y reparador.
También influyen en este ritmo algunas proteínas. Las primeras fueron descubiertas por los científicos que hemos mencionado anteriormente, pero muchos otros expertos ayudaron a descubrirlas todas, que son determinadas por los genes Per1, Per2, Per3, Cry1, Cry2, que hacen las proteínas Clock y Bmall1. Para entender cuándo y dónde actúan, el modelo más usado es el del ratón:
Por la mañana, las proteínas Clock y Bmal1 reducen la melatonina y el cuerpo se empieza a despertar (por eso siempre nos despertamos, independientemente de que haya luz o no). Estas mismas proteínas se unen a otras secuencias que disparan la creación de nuevas proteínas que hacen que, hacia el comienzo de la noche, se anule la producción de más proteínas Clock y Bmall1 (que nos mantenían despiertos) y empieza a entrar el sueño.
Todo esto es puramente genético, viene “por defecto”, pero también necesita del apoyo de estímulos exteriores (principalmente la cantidad de luz, aunque también la temperatura) para reforzar estos procesos y que el ritmo cíclico de dormirse y despertarse se mantenga.
Además, en diversos tejidos (de la piel, sobre todo) se encuentran los tejidos periféricos, que ayudan al núcleo supraquiasmático a regular otras funciones, como son la frecuencia cardíaca o la temperatura corporal. Cuando se entra en la fase del sueño, estos osciladores reducen estas funciones, bajando el metabolismo y las protecciones de la piel, además de bajar la temperatura y la frecuencia cardiaca y hacen que todo el cuerpo entre en un estado de reposo (lo que se conoce como TMB, tasa de metabolismo basal). Esto se produce por la noche porque es cuando el cuerpo puede estar más relajado, puesto que no se ve bombardeado por la radiación del sol y no tiene que mantener sus defensas biológicas.
Esto responde a la primera pregunta que nos hicimos ¿por qué no podemos dormir de día? Pero la segunda aún queda sin respuesta: ¿por qué no vivimos 200 años?
En este caso, tenemos que mirar más de cerca las células cuando entran en división celular: el ADN, presente en el núcleo, se compacta para poder dividirse, entonces, se forman estructuras que determinan el material genético conocidas como cromosomas. Estos cromosomas tienen en sus extremos unas estructuras llamadas telómeros, que mantienen la célula a salvo de posibles daños. Pero estos telómeros también se ven afectados y dañados cuando la célula se divide y disminuyen su tamaño, hasta que desaparecen y la célula muere. Todas las células tienen una cantidad de veces determinada que se pueden dividir, y cuanto más vivimos, más dañadas y vulnerables se ven las células, hasta que morimos por envejecimiento.
Por supuesto, aunque todos estos procesos estén determinados desde que nacemos, se pueden ver alterados por prácticas poco saludables, como es el tabaquismo, una dieta insana, un estilo de vida que vaya en contra de estos ritmos… y cuando estos relojes cambian sus tiempos, el cuerpo se vuelve más vulnerable y es más fácil tener enfermedades como la diabetes tipo 2 o el famoso cáncer. Por eso, es importante saber la existencia de estos relojes y lo que no hay que hacer para poder vivir, aunque no sean 200 años, más y mejor.
“Antes de que la atmósfera tuviera su composición actual, la Tierra ya giraba sobre su eje, y el ciclo de luz y oscuridad tuvo un impacto en los inicios de la vida”. Esta frase de Michael Rosbash se refiere a los estímulos lumínicos que activan al núcleo supraquiasmático. ¿Pero qué es el núcleo supraquiasmático?
Este centro nervioso, localizado en el hipotálamo, encima del quiasma óptico (zona donde se cruzan los nervios ópticos), y formado por más de 20.000 neuronas es capaz de regular en ciclos constantes las fases del sueño. El núcleo supraquiasmático usa los fotorreceptores de la retina del ojo, que le indican cuando hay luz u oscuridad para iniciar procesos endocrinos que regulan las fases del sueño (NREM Y REM) y por tanto nuestra rutina más básica: cuando nos vamos a la cama. La proteína que decide las estas fases es la melatonina, que se dispara con la oscuridad y se inhibe con la luz, y (aunque no induce al sueño, como intentan hacer creer las grandes empresas farmacéuticas) es imprescindible para tener un sueño sano y reparador.
También influyen en este ritmo algunas proteínas. Las primeras fueron descubiertas por los científicos que hemos mencionado anteriormente, pero muchos otros expertos ayudaron a descubrirlas todas, que son determinadas por los genes Per1, Per2, Per3, Cry1, Cry2, que hacen las proteínas Clock y Bmall1. Para entender cuándo y dónde actúan, el modelo más usado es el del ratón:
Por la mañana, las proteínas Clock y Bmal1 reducen la melatonina y el cuerpo se empieza a despertar (por eso siempre nos despertamos, independientemente de que haya luz o no). Estas mismas proteínas se unen a otras secuencias que disparan la creación de nuevas proteínas que hacen que, hacia el comienzo de la noche, se anule la producción de más proteínas Clock y Bmall1 (que nos mantenían despiertos) y empieza a entrar el sueño.
Todo esto es puramente genético, viene “por defecto”, pero también necesita del apoyo de estímulos exteriores (principalmente la cantidad de luz, aunque también la temperatura) para reforzar estos procesos y que el ritmo cíclico de dormirse y despertarse se mantenga.
Además, en diversos tejidos (de la piel, sobre todo) se encuentran los tejidos periféricos, que ayudan al núcleo supraquiasmático a regular otras funciones, como son la frecuencia cardíaca o la temperatura corporal. Cuando se entra en la fase del sueño, estos osciladores reducen estas funciones, bajando el metabolismo y las protecciones de la piel, además de bajar la temperatura y la frecuencia cardiaca y hacen que todo el cuerpo entre en un estado de reposo (lo que se conoce como TMB, tasa de metabolismo basal). Esto se produce por la noche porque es cuando el cuerpo puede estar más relajado, puesto que no se ve bombardeado por la radiación del sol y no tiene que mantener sus defensas biológicas.
Esto responde a la primera pregunta que nos hicimos ¿por qué no podemos dormir de día? Pero la segunda aún queda sin respuesta: ¿por qué no vivimos 200 años?
En este caso, tenemos que mirar más de cerca las células cuando entran en división celular: el ADN, presente en el núcleo, se compacta para poder dividirse, entonces, se forman estructuras que determinan el material genético conocidas como cromosomas. Estos cromosomas tienen en sus extremos unas estructuras llamadas telómeros, que mantienen la célula a salvo de posibles daños. Pero estos telómeros también se ven afectados y dañados cuando la célula se divide y disminuyen su tamaño, hasta que desaparecen y la célula muere. Todas las células tienen una cantidad de veces determinada que se pueden dividir, y cuanto más vivimos, más dañadas y vulnerables se ven las células, hasta que morimos por envejecimiento.
Por supuesto, aunque todos estos procesos estén determinados desde que nacemos, se pueden ver alterados por prácticas poco saludables, como es el tabaquismo, una dieta insana, un estilo de vida que vaya en contra de estos ritmos… y cuando estos relojes cambian sus tiempos, el cuerpo se vuelve más vulnerable y es más fácil tener enfermedades como la diabetes tipo 2 o el famoso cáncer. Por eso, es importante saber la existencia de estos relojes y lo que no hay que hacer para poder vivir, aunque no sean 200 años, más y mejor.
Nota: Este artículo ha sido ideado y redactado por uno de nuestros compañeros, que también participa en el blog, y cuyo nombre no será revelado por petición suya. Agradecemos que nos haya cedido su trabajo de biología para compartir esta información tan interesante con todos.
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