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Uno de los fármacos más vendidos en Estados Unidos es
la melatonina, una sustancia capaz de alterar el ritmo
circadiano normal. Los investigadores están tratando
de averiguar cuál es la interacción de la melatonina
con el gen reloj y cómo es afectado el sistema por los
períodos de luz y oscuridad.
Todos los organismos vivientes, desde las bacterias
hasta los seres humanos, son capaces de llevar el
ritmo. No se trata de bailar al compás de la música
sino de coordinar procesos bioquímicos que ocurren
puntualmente como trenes suizos en determinados
momentos del día.
Por ejemplo, es común que la gente se despierte antes
de que suene el despertador o que sienta hambre casi
religiosamente a la misma hora, todos los días. Es
como si un reloj interno funcionara de alarma. Estos
procesos se conocen con el nombre de ritmo circadiano
(del latín circa significa alrededor y dies, día).
La idea de los ritmos circadianos no es nada nueva:
desde los tiempos antiguos los pueblos se percataron
no sólo de la periodicidad de las estaciones sino
también de la de los días. El gran botánico sueco
Carolus Linnaeus aprovechó la rigurosidad de estos
ritmos biológicos para diseñar en el siglo XVIII un "…
jardín capaz de indicar la hora …". Plantó flores que
abrían y cerraban sus pétalos en forma periódica
durante el día, de manera que observando cuáles
pétalos estaban abiertos se podía saber qué hora era.
Desde un punto de vista evolutivo, resulta ventajoso
para un organismo tener mecanismos regulatorios
dependientes de la hora del día. Un animal que depende
de la visión para cazar, por ejemplo, querrá estar
listo para el ataque cuando aparece el sol y descansar
durante la noche. Todos los seres vivos están sujetos
a estas consideraciones por lo cual es probable que
los mecanismos responsables de los cambios
fisiológicos entre el día y la noche sean
evolutivamente muy antiguos.
La Naturaleza se enorgullece de sus grandes inventos y
por lo tanto conserva los mismos o similares
mecanismos en todas las especies. Es decir, los
relojes biológicos que usan las bacterias, las
plantas, los delfines y los humanos pueden ser
extremadamente parecidos. Dado que las bacterias,
plantas y animales no saben leer la hora en nuestros
modernos y precisos relojes, deben existir mecanismos
regulatorios en los tejidos animales. Exactamente cómo
se generan estos ritmos es un misterio bajo intenso
estudio. Los cambios bioquímicos en teoría pueden
darse por modificaciones de moléculas preexistentes o
por agregado (o remoción) de otras moléculas.
Investigaciones recientes del grupo de Takahashi en la
universidad de Northwestern y de Weitz en la
universidad de Harvard han descubierto un gen que
parece estar involucrado en el proceso de marcar el
ritmo, al que bautizaron clock (reloj). La
concentración de la proteína oscila con una frecuencia
de 24 horas, lo cual es de esperar para un gen
involucrado en la regulación del proceso circadiano.
Una forma de examinar la función de un gen es buscar
mutaciones en el mismo que lleven a modificaciones en
el comportamiento del animal. Takahashi realizó su
trabajo en ratones. Los ratones corretean durante la
noche y duermen durante el día, alternando estos
comportamientos en forma periódica con un ciclo de
aproximadamente veinticuatro horas como nosotros. Una
mutación en el gen reloj es capaz de extender el
periodo de actividad-inactividad por varias horas al
día, eventualmente causando una pérdida completa del
ritmo circadiano.
Por otro lado, cuando los investigadores aumentaron el
número de copias del gen reloj en el animal, el
período de actividad-inactividad se vio reducido en
varias horas. Es decir, si se promueve la actividad de
este gen, el reloj se acelera mientras que si se
inactiva el gen, el reloj se atrasa.
Los nuevos descubrimientos en ciencia suelen producir
más preguntas que respuestas. Uno de los fármacos más
vendidos en Estados Unidos es la melatonina, una
sustancia capaz de alterar el ritmo circadiano normal.
Los investigadores están tratando de averiguar cuál es
la interacción de la melatonina con el gen reloj y
cómo es afectado el sistema por los períodos de luz y
oscuridad. Existe una alta proporción de la población
con problemas de insomnio. Es posible que en el futuro
esto pueda resolverse por medios bioquímicos. La
bioquímica y la genética están comenzando a comprender
cómo funciona el reloj interno y cómo mover las agujas
para cambiar la hora.
FUENTE: www.cns.caltech.edu |
