Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/303/14
México, D.F., 27 de agosto de 2014

• Siempre han existido el insomnio, la depresión o las sensaciones de angustia, pero no sabíamos que ello tenía que ver con nuestros ritmos biológicos, explica Raúl Aguilar Roblero

El doctor Raúl Aguilar, investigador del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM y miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, emplea técnicas moleculares y electrofisiológicas para rastrear los orígenes y la expresión de los ritmos circadianos en el cerebro.
Foto: Elizabeth Ruiz Jaimes/AMC.
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Desde hace varios años se estudian formalmente en México los ritmos biológicos, los cuales regulan funciones esenciales del organismo. Hoy se sabe que las alteraciones en estos ritmos están relacionadas con algunos trastornos como el insomnio, el síndrome metabólico y la depresión.

El doctor Raúl Aguilar Roblero, investigador del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha enfocado su trabajo a entender los ritmos cicardianos (que siguen el ciclo de 24 horas) en los mamíferos, como un modelo para entender sus significados en la regulación fisiológica:

“Todas las funciones de nuestro cuerpo están reguladas por relojes biológicos, que son genes que cumplen una función similar a un reloj regulando el momento en el que, por ejemplo, actuarán ciertas hormonas para activar las funciones metabólicas. Lo que aquí estudiamos son las bases biológicas de estos ritmos”, indica el especialista, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.

El experto explica que es como si en cada uno de los rincones de nuestro cuerpo se colocara un reloj y todos en condiciones normales funcionan de manera sincronizada, pero cuando se presenta una enfermedad, esta se debe a que la maquinaria de estos relojes está desfasada o desalineada: “En otras palabras, es como si el reloj de la cocina dijera que ya es hora del café, pero el de la recámara dice que no, que faltan dos horas para despertar”.

Si los relojes no funcionan de forma correcta, la persona a largo plazo deteriora su organismo, simplemente con una noche sin dormir por ejemplo, es más propensa a las infecciones. “Siempre han existido el insomnio, la depresión o las sensaciones de angustia, pero no sabíamos que ello tenía que ver con nuestros ritmos biológicos”.

Los ritmos circadianos y los genes reloj

Raúl Aguilar, adscrito al departamento de Neurociencia Cognitiva, dice que recientemente se ha descubierto que existen grupos de genes denominados “genes reloj”. El primer reporte de estos genes en mamíferos se publicó en 1997 y a la fecha se han encontrado varias familias de ellos.

“Por ejemplo, todas las mañanas una hormona, el cortisol, eleva sus niveles para que la persona pueda levantarse, pero cuando se cambia el horario, esto es, cuando se adelanta o se atrasa el reloj terrestre, el cuerpo sigue liberando a la misma hora la hormona por lo que le es más difícil levantarse”.

El doctor en investigación biomédica básica indica en entrevista que hay animales que tienen días de 23 horas, mientras que el humano tiene días de 25 horas. A estos ritmos biológicos cercanos a 24 horas terrestres también se les conocen como “cicardianos” y se comenzaron a estudiar a partir de la primera mitad del siglo 20.

“Lo que busco en mi laboratorio –dice- es conocer cómo funcionan estos relojes en nuestro cerebro, a entender su funcionamiento en nuestro cuerpo”.

Aguilar Roblero describe que en un principio él junto con su equipo de colaboradores pensaron que estos relojes se encontraban en una sola zona del cerebro, pero pronto se dieron cuenta que no era así, por el contrario, comprobaron que se hallan en todas las células. Estos relojes forman parte del engrane genético que hace, por ejemplo, que se consuma más azúcar, que nuestras células se reproduzcan ordenadamente cada día y controlen el desarrollo del sistema nervioso.

“Los ritmos circadianos no son directamente esenciales para la vida, pero sí lo son para la salud. Esto lo hemos visto en los humanos, con personas que tienen horarios rotatorios de trabajo, que trabajan en la noche o bien viajan mucho, como los pilotos o sobrecargos, quienes tienen mayor propensión a ciertas enfermedades. Simplemente una noche sin dormir lo hace a uno más propenso a una infección, también lo es comer en horarios irregulares”.

Raúl Aguilar apunta que el desfase de los ritmos biológicos se ha dado porque las sociedades han adquirido malos hábitos como estar expuestos a la luz eléctrica antes y después de que salga el Sol, o bien, comer cuando se puede.

Precisa que los estudios que ahora lleva a cabo son para conocer lo que hacen estos “genes reloj“ en otras partes de la célula nerviosa. “Lo que eventualmente es un cambio de niveles de proteína en el citoplasma de la célula se vuelva un cambio en el patrón de disparo de las neuronas. La razón es que durante el día la frecuencia de impulsos eléctricos es muy rápida pero por la noche baja su frecuencia de disparo”.

La metodología empleada por Aguilar Roblero en la investigación es una combinación de técnicas moleculares y electrofisiológicas entre las que se encuentran la cuantificación de RNA mensajero, el cultivo de células nerviosas, la inmunohistoquímica, el mapeo de vías neurales y el registro de la actividad eléctrica en una sola célula o en grupos de neuronas, entre otras técnicas, que incluyen además el registro conductual de la ritmicidad circadiana en modelos animales.

La parte experimental está centrada en el estudio del núcleo supraquiasmático del cerebro (el cual funciona como un sistema de marcapasos que se sincroniza mediante la información luminosa) “Con estas técnicas hemos rastreado las salidas del reloj desde los genes, ya llegamos a la membrana celular, eventualmente vamos a ver a qué otras partes del cerebro se están conectando y cómo están controlando las funciones para generar conductas específicas, como tener sueño o hambre”.

Miriam Montserrat Gómez Mancera.