Premio Nobel de Medicina 2017 para los descubridores del "reloj" interno biológico
Los descubridores de los genes que regulan el reloj biológico interno fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina 2017. Este reloj biológico interno está presente en todos los animales, insectos, plantas, hongos y bacterias fotosintéticas. Estos seres vivos se adaptan a la luz y a la oscuridad (ritmo circadiano de 24 horas) gracias a estos genes.
¿Quién ganó el premio Nobel de Medicina en 2017?
El premio Nobel de Medicina fue entregado a tres científicos retirados por ser los descubridores en 1984 el gen que regula el reloj interno biológico de los seres vivos. Los nombres de estos tres científicos estadounidenses son: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young; los cuales trabajaban entonces en las universidades de Brandeis y Rockefeller. Sus investigaciones conitnuaron el trabajo de otros dos investigadores del Instituto de Tecnología de California, quienes en 1971 provocaron mutaciones en el genoma de las moscas del vinagre que producían alteraciones en su ritmo biológico.
¿Qué descubrieron?
Los galardonados con el premio Nobel de Medicina 2017 identificaron los genes y proteínas que regulan el reloj biológico de los organismos vivos:.
Hall y Rosbash aislaron el gen period en la mosca Drosophila melanogaster (también llamada mosca del vinagre o mosca de la frutra), la misma especie sobre la que habían trabajado sus colegas mencionados anteriormente. Demostraron que el gen period codificaba una proteína (llamada PER), que se acumula en las células durante la noche y después se degrada durante el día.
Young descubrió el gen timeless, cuya proteína (llamada TIM) se une a la otra proteína PER y permite que esta entre en el núcleo celular y regule su propio ciclo de producción. También identificó el gen doubletime, que influye en la velocidad del ritmo circadiano al modificar la degradación de la proteína PER.
Con estos hallazgos, los tres investigadores pudieron demostrar que cada célula del organismo dispone de mecanismos genéticos para controlar los ritmos biológicos. Esto implica que cada célula cuente con un "reloj interno”. Curiosamente, este reloj interno, llamado ritmo circadiano se ha adaptado al tiempo que tarda la Tierra en girar sobre misma, es decir, 24 horas.
Reloj biológico interno
Este reloj interno está presente desde los primeros tiempos en los que hubo vida en el planeta, por lo que, prácticamente todos los seres vivos, incluidos algunos unicelulares (como las cianobacterias), disponen de este mecanismo.
En los seres humanos, el ritmo circadiano controla y regula funciones críticas, como la liberación de hormonas, el ritmo sueño-vigilia, la temperatura corporal, la presión arterial, el metabolismo, el tiempo de respuesta y el comportamiento alimentario. Todos estos parámetros están muy relacionados con el sueño y con la salud mental.
Salud mental y ritmos circadianos
La relación entre la salud mental y los ritmos circadianos es muy estrecha y bidireccional. Como hemos comentado, los ritmos circadianos regulan la secreción hormonal, el metabolismo, la temperatura corporal, el apetito y, por supuesto, el sueño. Alteraciones en los ritmos circadianos están implicados en diversos trastornos psiquiátricos y neurológicos.
La falta de sueño afecta a distintas regiones cerebrales, provocando un aumento de la reactividad emocional y un menor control cognitivo. Esto resulta en reacciones emocionales descontroladas (irritabilidad, ansiedad o llanto), un peor rendimiento cognitivo y un mayor descontrol de impulsos.
El insomnio, la ansiedad, la depresión y el trastorno bipolar, por poner algunos ejemplos de problemas de salud mental, están muy relacionados con el correcto funcionamiento de los ritmos circadianos, el cortisol y con la neurohormona Melatonina.
La Melatonina se emplea para tratar el insomnio (especialmente a partir de los 55 años) y para el jetlag. Un antidepresivo denominado Agomelatina tiene un efecto agonista de los receptores de melatonina, favoreciendo la recuperación de los ritmos circadianos y potenciando sus efectos antidepresivos.