Cada ser vivo, incluyendo humanos, plantas, e incluso algunas bacterias, lleva consigo un reloj biológico en su interior, encargado de regular su ciclo diario de actividad y procesos vitales, como son el sueño y la vigilia, el metabolismo y nuestro estado de alerta. En Chile, los científicos del Centro Interdisciplinario de Neurociencia, de la Universidad de Valparaíso, han querido profundizar en esta área del conocimiento, utilizando para ello un pequeño modelo de estudio: La Drosophila megalonaster, más conocida como mosca del vinagre.
John Ewer, neurobiólogo del CINV, se ha especializado en estudiar los procesos biológicos del ciclo diurno y nocturno, empleando a este insecto. Utiliza este modelo porque tiene un sinnúmero de ventajas experimentales y funciona de manera muy similar a todos los organismos, incluyendo los humanos. “Para operar éste posee piezas muy conservadas, como la similitud entre las que tiene un bus y un auto. Así, lo que se aprende en la mosca puede aplicarse a todos los animales”, señala.
Para el investigador, los relojes biológicos son motores vitales de nuestro funcionamiento y tienen un enorme impacto en la vida de las personas. Por esta razón, señala que lograr comprenderlos, puede abrir múltiples aristas del conocimiento y además, tener utilidades prácticas, por ejemplo, en la productividad laboral y escolar, en el plano médico, o bien, en el mejoramiento de la calidad de vida.
El reloj interno
“Si nuestro entorno fuera oscuro siempre, nosotros nos despertaríamos a una hora similar todos los días. El despertar y el dormir, es generado por uno, y no requiere de estímulos externos. Y eso corre para todos los animales de la Tierra, ya que evolucionaron en un mundo en que hay cambios diarios de luz y oscuridad, frío y calor, y estas transformaciones son importantes para todas las especies”, explica el neurobiólogo. En este contexto, el investigador explica que el único rol de la luz es ajustar el reloj de tal manera, que la mañana para el organismo coincida con la mañana del ambiente en el cual se encuentra. Así, los humanos somos animales especialmente diurnos.
Respecto del reloj, éste se encuentra en una zona profunda del cerebro, en el hipotálamo. Y si ésta área es dañada, “puedes convertirte en una persona arrítmica, insomníaca, que te duermes y despiertas a cada rato”, señala.
El Dr. Ewer explica que, asimismo como sucede en el cerebro, cada órgano del cuerpo también posee sus propios relojes. El hígado por ejemplo, regula mecanismos asociados al metabolismo, activándose más durante el día. Dichos procesos y el vínculo entre el reloj maestro y aquellos repartidos en el cuerpo, también están siendo observados en las moscas, gracias a múltiples técnicas y estrategias desarrolladas por el científico y su equipo.
¿Qué aplicaciones más prácticas pueden tener estos hallazgos? John Ewer explica que hay varias aristas de interés. Una de ellas, se ve en el plano de la medicina: “Debido a que nuestro metabolismo cambia durante el día, los fármacos tienen diferente eficacia según la hora, lo cual puede ser crítico, por ejemplo, en el caso de la quimioterapia. Así, un medicamento que es efectivo se puede volver inefectivo, e incluso ocasionar daño a los pacientes”. Del mismo modo, señala que hay estudios que vinculan el mal dormir y la falta de este hábito durante la noche, con la aparición de cáncer.
Personas despiertas a la hora equivocada
Por otro lado, existe un campo útil de aplicación en el plano laboral, ámbito que a juicio de Ewer, ya está siendo abordado y considerado en algunas profesiones. La vida humana requiere que existan personas despiertas y alertas durante la noche: nocheros, cirujanos, camioneros, pilotos y guardias. “Y eso, debido a nuestra biología propiamente diurna, es complicado, a pesar de que la sociedad lo necesita. Se requiere que estas personas no sólo estén despiertas, sino alertas, y obligarlas a ello puede generar una serie de problemas a la salud. Por ejemplo, se ha visto que los nocheros, al largo plazo, tienden a desarrollar hipertensión, obesidad y diabetes”, explica.
El especialista también comenta que los individuos que trabajan durante la noche y por períodos prolongados, presentan desórdenes hormonales y se vuelven personas estresadas, debido a los altos niveles de corticosteroides que secretan. Los nocheros, son nuevamente un ejemplo de ello.
Sin embargo, en otros oficios en lo que se logra organizar una agenda de turnos nocturnos, que no incluyen varias noches seguidas, las personas pueden recuperar mejor su calidad de vida y evitar estos trastornos a la salud. De hecho, el neurobiólogo comenta que estas medidas ya se consideran en ciertos ámbitos de la minería, o bien, en oficios donde se requiere un alto estado de alerta, como es el caso de los pilotos o al interior de instituciones como la Armada de Chile.
Cambios de horario
Otro tema que preocupa al investigador del CINV, es el cambio de horario. A su entender, el cuerpo humano debiera utilizar su propio despertador biológico y no los despertadores que actualmente nos rigen.
“La pregunta que debemos hacernos, es si esos cambios de horario valen la pena, pero la mayoría de argumentos que encontramos son de tipo económicos. Especialmente cuando adelantan la hora, las personas deben estar alertas antes de lo normal. Y se ha visto que efectivamente, ocurren más accidentes automovilísticos, sobre todo los primeros días después del cambio, aunque el efecto persiste por varias semanas”, detalla.
Más extremo, es lo que sucede con el cuerpo cuando debe adaptarse a un cambio de luz importante, como cuando se viaja de Chile a Japón. En ese contexto, cada órgano regido por sus relojes -que operan a diferentes horas del día-, tienden a experimentar un desorden interno. Si bien la entrada de luz por los ojos sincroniza el reloj maestro, el resto del cuerpo demora varios días en hacerlo. “Ahí es cuando presentas un desorden endocrino, te sientes mal, no tienes apetito o bien, puede darte hambre a cualquier hora de la noche. Y es que los relojes periféricos, todavía están en Chile”.
En otro campo de interés, el científico se refiere a la necesidad de replantear nuevas alternativas horarias, especialmente, en el ámbito escolar. John Ewer, explica que los niños necesitan dormir más horas que un adulto, despertándose de manera natural más tarde que ellos. “Por esta razón, si un menor se despierta naturalmente alrededor de las 9 de la mañana, pero lo obligan a levantarse a las 6:30 o 7 AM para estar a las 8 en su colegio, la primera y segunda hora de clases estará prácticamente perdida para él, ya que éste, biológicamente, aún está dormido”.
Ante todo ello, su mensaje es promover modos de “reajustar el mundo” a estas necesidades básicas de la biología, y seguir indagando en el conocimiento y misterios de estos relojes que nos han acompañado desde el comienzo de los tiempos.