La alteración del reloj biológico conlleva problemas metabólicos, como cardiopatía, obesidad y diabetes
Al realizar un viaje hacia una región con otro huso horario (por ejemplo, algún país del continente europeo), nuestro organismo nos pide comer cuando es media noche en aquel lugar o sentimos una gran necesidad de dormir al mediodía.
¿Qué nos sucede en este tipo de situaciones? ¿Por qué nuestro cuerpo tarda varios días en ajustarse al nuevo horario? ¿Cuáles son los mecanismos que nos permiten medir el tiempo y adaptarnos al entorno? En el Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional Autónoma de México, campus Juriquilla, se realizan investigaciones científicas sobre los mecanismos por los cuales funciona nuestro reloj biológico.
1.- La mayoría de los accidentes laborales se presentan alrededor de las 03:00 h de la mañana. 2.- Después de un vuelo de Europa a América la adaptación del ciclo sueño-vigilia es de 2 a 3 días, y de América a Europa es de una semana.
El responsable de este trabajo de investigación es el doctor Mauricio Díaz Muñoz, quien asegura que “el reloj biológico está presente en todos los organismos y no sólo se limita a medir el tiempo, también regula actividades fisiológicas y conductuales regulando una gran gama de eventos periódicos, como por ejemplo: el latido cardiaco, la presión sanguínea, la función hepática (metabolismo), la temperatura corporal y la producción de hormonas, por mencionar sólo algunos ejemplos”.
Se reconoce que, al menos, hay dos sincronizadores muy importantes en el ambiente y que son capaces de mover las manecillas de nuestro reloj interno: los ciclos de luz / oscuridad y el acceso al alimento.
Es necesario recordar que un ritmo se define como un fenómeno que ocurre de manera cíclica, es decir, que sucede con periodicidad y caracteriza prácticamente todos los procesos fisiológicos y conductuales. Incluso se piensa que sería inusual encontrar algún proceso biológico que no presentara ritmicidad.
Los ritmos biológicos más estudiados, y por ello los mejor comprendidos, son aquellos cuya periodicidad ocurre aproximadamente cada 24 horas, y que son conocidos como “ritmos circadianos” (del latín circa = alrededor de; y dien = día).
Cada célula de nuestro cuerpo tiene la capacidad de generar sus propios ritmos circadianos, gracias a la interacción de una serie de genes y proteínas especializados que se conocen como genes y proteínas reloj. Estos elementos son la base molecular que permite a los sistemas biológicos medir el tiempo, y por la que muchos procesos fisiológicos y conductuales ocurren en ciclos de 24 horas.
La desincronización del reloj biológico ya sea por factores externos (como el cambio de horario), ya por alteraciones genéticas (que impactan directamente al reloj molecular), tiene como consecuencia una gran gama de patologías, como son la fragmentación del sueño, cansancio, depresión, problemas cardiacos y alteraciones metabólicas, como obesidad y diabetes.
“Uno de estos trastornos, explica el investigador, es el síndrome del viajero conocido como jet lag. Este desajuste aparece en las personas por la lenta y difícil adaptación al horario local después de un viaje que cruza más de cinco husos horarios en un periodo corto. Después de un trayecto largo, con frecuencia se presenta el insomnio, puesto que las horas de descanso locales no coinciden con la referencia temporal interna del viajero recién llegado”.
A este problema se asocian otras complicaciones más: cansancio, irritación emocional, problemas digestivos, deficiencia en la ejecución de tareas mentales, de aprendizaje y memorización. El síndrome del jet lag afecta de forma distinta, dependiendo si el nuevo horario está atrasado o adelantado en relación con el horario interno de la persona.
“El ajuste del horario interno al horario externo es más rápido después de uno retrasado que de uno adelantado, por ejemplo, después de un vuelo de Europa a América, la adaptación del ciclo sueño-vigilia es de dos a tres días, mientras que, si el viaje es de América a Europa, el ajuste del ritmo es de aproximadamente una semana. El tiempo de ajuste al nuevo horario también depende de la edad, los hábitos alimenticios y del ejercicio físico del individuo”.
“Con el objetivo de acortar los efectos del jet lag, se ha probado la administración de diversos fármacos como la melatonina”, informa Díaz Muñoz, quien tiene el doctorado en el Instituto de Fisiología Celular de la unam con estancias posdoctorales en el Baylor College, Texas, y en la University of California, de San Diego.
La hormona melatonina normalmente se secreta por la glándula pineal en las noches y es un factor endócrino que puede acelerar el ajuste entre los relojes internos. Se ha probado que la administración de melatonina mejora el estado de ánimo y el ajuste del ciclo sueño-vigilia.
Otro ejemplo de un cambio de horario rápido es el que sufren los trabajadores con horarios rotativos. Estas personas experimentan: insomnio al inicio del sueño, despertares frecuentes, fatiga, irritabilidad, malestar general y problemas digestivos que en algunos casos conllevan a la úlcera gástrica.
Las personas con horarios nocturnos suelen ser menos eficientes y tener mayor probabilidad de sufrir percances. La mayoría de los accidentes laborales se presentan alrededor de las 03:00 h de la mañana, hora en la que usualmente las personas están profundamente dormidas.
El reloj biológico y su relación con la alimentación
Aunque la ritmicidad circadiana se regula principalmente por los periodos de luz y oscuridad, otros parámetros, como la restricción al acceso de comida, también tienen profundas implicaciones en la sincronización de los ritmos biológicos. Se ha reportado desde hace varios años que en condiciones de alimentación restringida (comida disponible sólo un par de horas al día), los animales experimentales presentan una re-organización en su sistema temporal que se expresa en un nuevo reloj biológico conocido como el oscilador sincronizado por alimento (osa).
“Es en este contexto que nuestro laboratorio ha explorado en los últimos años algunas de las adaptaciones bioquímicas del hígado cuando se expresa elosa. ¿Por qué el hígado? Estudiamos el hígado porque este órgano es primordial para el manejo metabólico de los alimentos, y trabajamos con la hipótesis de que es muy posible que el hígado sea un componente del funcionamiento del oscilador sincronizado por alimento”, concluye el doctor Mauricio Díaz Muñoz, quien pertenece al Sistema Nacional de Investigadores, nivel iii y ha publicado 96 trabajos de investigación, estando más de 70 de ellos en revistas especializadas de circulación internacional.
