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Encuentran la última pieza del reloj que todos llevamos dentro

Descubren un nuevo gen relacionado con el reloj circadiano, un sistema que adapta el ritmo de nuestro organismo a los ciclos del día y la noche y puede provocar problemas de sueño o tumores si no funciona adecuadamente

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Esfera central del reloj astronómico del Ayuntamiento Viejo de Praga / guillenperez

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Una de las claves del éxito de la multinacional española Inditex es su buena logística: La capacidad de obtener el máximo beneficio con los mínimos recursos haciendo que la cantidad justa de camisetas, shorts o cualquier otro producto esté donde tiene que estar en el momento propicio. Pero no es la única compañía que otorga especial relevancia a estos procesos. En Apple, el difunto jefe supremo, Steve Jobs, llegó a nombrar como sucesor a Tim Cook, el encargado de esta tarea en la compañía.

En los organismos vivos, algo parecido a la labor logística la desempeña el sistema circadiano, una especie de reloj bioquímico que sincroniza nuestro cuerpo con el ciclo de los días y las noches. Un buen funcionamiento permite que el cuerpo sepa cuándo tiene que prepararse para dormir, despertarse o comer, o incluso que la piel aprenda que es de día y ha de estar lista para combatir los daños que le producirá el sol. Así, el organismo ahorra energía al no tener que estar siempre alerta o preparado para digerir comida.

Este reloj interno está regulado por una red de genes y proteínas que se apagan y se encienden dependiendo de las señales que reciben del entorno, y cambian, por ejemplo, si un europeo viaja a Argentina donde amanece a una hora diferente. La mayor parte de los genes relacionados con la regulación del reloj circadiano ya se habían caracterizado pero, ahora, un equipo de investigadores del instituto de investigación RIKEN y la Universidad de Hiroshima, en Japón, y de la Universidad de Michigan, en EEUU, creen que han descubierto una pieza que faltaba en el rompecabezas.

“Las personas con turnos de noche continuados tienen más riesgo de algunos tipos de cáncer”

Se trata del gen Chrono, que produce una proteína con el mismo nombre necesaria para que los genes que regulan en mamíferos este reloj interno funcionen bien. En un estudio que publican en la revista PLoS Biology, los autores explican que ratones a los que se ha anulado este gen tiene ciclos circadianos más largos.

Toru Takumi, autor principal del estudio, explica a Materia que encontraron a Chrono “haciendo un análisis completo del genoma y empleando el factor central de transcripción circadiana Bmal1“. Esta proteína regula el funcionamiento de las piezas del reloj circadiano y, como si probasen una misma llave con muchas cerraduras, los científicos testaron la reacción de una serie de genes ante esta proteína. “Entre todos los que empleamos como objetivo, Chrono era el único nuevo que tenía una expresión circadiana fuerte”, explica Takumi. El investigador reconoce, no obstante, que no han probado otros factores de transcripción, pero teniendo en cuenta que la mayoría de los genes que controlan el reloj circadiano dependen de Bmal1, “Chrono debería ser el último gen central del reloj circadiano”, afirma.

Organizar la reparación de la piel

El mecanismo circadiano tiene efectos muy concretos sobre nuestro organismo, como mostró hace poco un equipo de científicos liderado por Salvador Aznar Benitah, del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB). En un trabajo que publicaron en Cell Stem Cell explicaban que los ritmos circadianos modulan la función de las células madre de la piel para protegerse mejor de los peligrosos rayos ultravioletas del sol. Así, a las horas a la que es más probable estar recibiendo estos rayos, las células madre se mantienen protegidas e inactivas para no reproducir y agravar los daños que se están produciendo en ese momento. Más tarde, durante la noche, regeneran el tejido para reemplazar las células dañadas durante el día.

Con el envejecimiento, el reloj circadiano funciona peor y aparecen problemas de sueño

“Una persona a la que no le funciona bien el ritmo circadiano, y en la que sus células no saben cuándo tienen que protegerse de la luz ultravioleta, tienen más riesgo de desarrollar tumores”, explica Aznar Benitah. Los investigadores han observado que los ratones arrítmicos —como los que tenían el gen Chrono desactivado— desarrollan más tumores. “También sucede que en algunos colectivos de personas que tienen turnos de noche, que viven en un constante jet lag, se ha visto una mayor incidencia de ciertos tipos de cáncer”, añade el investigador del IRB.

Un sistema de anticipación y optimización

Los estudios sobre los ritmos circadianos pueden tener un impacto importante sobre la calidad de vida y la longevidad, porque los investigadores han comprobado una relación entre el envejecimiento y el deterioro de este reloj interior. “Esto se ve de una manera casi intuitiva”, apunta Aznar Benitah. “Si miras a la gente mayor de tu alrededor, de tu familia, te dicen que les cuesta mucho dormirse, se levantan a deshoras o se duermen durante el día”, indica. “En ratones, si dejas a uno mayor en la oscuridad, no anticipa cuándo es de noche y cuándo de día como hacen los jóvenes”.

El reloj circadiano es, como los sistemas logísticos de Inditex o Apple, un mecanismo de anticipación y optimización de recursos y eso hace que pueda tener un efecto sobre la longevidad. “Cuanto menos energía se gasta, mayor longevidad”, sugiere Aznar Benitah. Por el momento, el conocimiento que se está obteniendo sobre el ritmo circadiano aún no es suficiente como para poder arreglar los desórdenes del sistema, pero hoy se conoce una pieza más que, quizá en el futuro, pueda servir para dar cuerda al reloj que todos llevamos dentro.


REFERENCIA

'A Novel Protein, CHRONO, Functions as a Core Component of the Mammalian Circadian Clock' DOI: 10.1371/journal.pbio.1001839


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