El Reloj Biológico

¿Alguna vez has despertado 2 minutos antes que la alarma suene? ¿O sentido hambre todos los días a la misma hora cuando se aproxima el almuerzo? Apostaría a que a todos nos ha pasado más de alguna vez. Muchos de estos fenómenos que nos ocurren una vez al día están controlados por un reloj interno, diferente en aspecto a los que cuelgan de nuestras murallas o rodean nuestras muñecas, pero similar en su rol: marcar las 24 horas del día. La gran mayoría de los seres vivos, desde las bacterias hasta los mamíferos, poseemos este reloj interno que permite el funcionamiento sincronizado de nuestro organismo entero. Este reloj posibilita que el organismo se prepare anticipadamente para los eventos del día, como el aumento de la glicemia (cantidad de azúcar en la sangre) antes de despertar por la mañana, e impide que procesos incompatibles ocurran a la vez, como tener hambre cuando estamos durmiendo. Pero, ¿cómo luce este reloj? 

La respuesta es: depende. Las bases del funcionamiento de este reloj, sus partes y su mecanismo son muy similares a nivel molecular: genes, proteínas y sus interacciones. Sin embargo, su localización y la manera en que sincroniza al organismo difieren entre especies. Por el momento, hablaremos sólo del reloj en mamíferos y dejaremos para otra ocasión a otros seres vivos.

En el cerebro de los mamíferos existe una región denominada hipotálamo, encargada de funciones básicas del organismo, tales como el control de la temperatura, del sueño, del apetito y el control circadiano.

…¿circa…qué?

 Creo que antes de continuar necesitaremos algunas definiciones. La palabra circadiano proviene del latín circa = alrededor de y dies = día. Por lo tanto, circadiano quiere decir alrededor de o aproximadamente un día. Los ritmos circadianos son todos los procesos que tienen una duración de aproximadamente 24 horas y que se repiten a diario. Por ejemplo, el ciclo sueño-vigilia (el tiempo entre que despertamos una mañana y el despertar a la mañana siguiente) es circadiano.

© National Institute of General Medical Sciences

Entonces, volviendo al reloj, en el hipotálamo existe una región denominada núcleo supraquiasmático (por su ubicación sobre el quiasma óptico), el cual es conocido como el reloj central o maestro. ¿Por qué ese nombre? ¿Es este el reloj del que hemos estado hablando? Algo así. El núcleo supraquiasmático funciona como un gran reloj que, mediante señales nerviosas y humorales, sincroniza al sistema circadiano para que todo el organismo funcione de manera coordinada y además, gracias a que está conectado directamente con la retina, percibe la luz ambiental y se pone a la hora de acuerdo a ésta.

Hastings et al. Journal of Endocrinology (2007) 195, 187–198

Pero este núcleo no es el único reloj. El sistema circadiano está formado por muchos otros relojes, ubicados en la mayoría de las células de nuestro cuerpo: piel, hígado, corazón, glándulas, cerebro. Todos ellos tienen sus propios relojes, que deben ser puestos a la misma hora, para que el organismo entero funcione armónicamente. De esto se encarga el reloj central, de poner todos los relojes a la misma hora y de sincronizarlos con la hora del día, dada por la luz ambiental. Por lo tanto, el sistema circadiano puede ser considerado como un sistema formado por todos los relojes del cuerpo, llamados relojes periféricos, que son sincronizados por un reloj central, ubicado en el núcleo supraquiasmático. Entonces, ¿todo nuestro cuerpo es un gran reloj? Podría decirse que sí. Y gracias a eso es que sabemos a qué hora dormir o despertar y a qué hora comer sin tener que mirar el reloj. 

Javiera Castro Faúndez
Dra(c) en Ciencias Biomédicas

Laboratorio de Sueño y Cronobiología

Universidad de Chile