«Las fuerzas naturales que se encuentran dentro de nosotros, son las que verdaderamente curan nuestras enfermedades».
-Hipócrates
Desde las perspectivas propuestas a continuación, la vida como tal es entendible de manera rítmica. Existen variaciones en el ambiente provenientes de diversas señales causantes de transformaciones químicas y biológicas. Entre todas las señales o estímulos externos probablemente el sol sea el más importante por su capacidad de irradiar energía influenciando su flujo a través de todo un sistema. En invierno por ejemplo, a falta de luz solar la temperatura baja, se reduce la biodisponibilidad de alimentos, aumenta la demanda energética para mantener la temperatura corporal y las funciones vitales. Estos cambios del medio ambiente se dan a lo largo de todas las estaciones y nos fuerzan a la adaptación biológica.
Entender estos mecanismos es una tarea compleja, tanto que el descubrimiento y explicación de estos procesos les valio el premio novel de medicina 2017 a los investigadores estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, dando una aportación enorme a la cronobiología, disciplina encargada del estudio de los ritmos/ciclos biológicos y que en los últimos años ha logrado increíbles avances y hallazgos a nivel molecular.
Conceptos y bases fisiológicas
Existen diferentes ritmos biológicos, todos haciendo referencia a ciclos de tiempo: circanual, circaseptano, ultradiano, circadiano, etc. El termino circadiano de Franz Halberg viene del latín circa (alrededor de) y diez (día) es decir “alrededor de un día” (concretamente 20-28 hrs.).
El núcleo supraquiasmático (SCN) en el hipotálamo cerebral es considerado el reloj circadiano por excelencia. Se encarga de integrar la señal proveniente de la luz solar y trasmitirla de la retina a los diferentes sistemas dependientes de esta sincronización. Estos receptores llamados “genes reloj” (Per1, Clock, Bmal1, por mencionar algunos) no solo se encuentran en el SCN, sino también en la corteza cerebral y en órganos periféricos (hígado, corazón, tejido adiposo, piel, etc.) para poder efectuar la sinapsis de las señales a nivel multisistémico.
Algunos de estos genes trabajan en mayor o menor medida a lo largo del día en función de los estímulos ya mencionados activándose e inhibiéndose entre sí, dando como resultado la regulación de variados mecanismos fisiológicos:
- Desarrollo embrionario
- Metabolismo energético
- Control inmunitario
- Función cardiovascular y angiogénesis
- Diferenciación celular
- Homeostasis termodinámica
- Desarrollo de células nerviosas
Hormonas y neurotransmisores de importancia en la alimentación
Al llegar las señales a los órganos y tejidos de objetivo, tenemos como resultado la producción de hormonas, neurotransmisores y diversas sustancias de gran importancia.
La melatonina es la hormona central para el ciclo circadiano. El equilibrio entre los genes reloj que activan su secreción es ideal a baja exposición a la luz, por lo que es sintetizada mayoritariamente por la noche en la glándula pineal dándonos la sensación de sueño. La melatonina puede almacenarse a nivel gastrointestinal condicionada por la ingesta alimentaria y la digestión, teniendo también efectos sobre la motilidad y secreción intestinal, sistema inmune, secreción de péptidos, etc.
Otro ejemplo son las monoaminas cerebrales (serotonina, dopamina y noradrenalina) que modulan la ingesta alimentaria a través de mecanismos relacionados con la motivación, estado de animo y de vigilancia. También las variaciones a lo largo del día de leptina, adiponectina y grelina definirán las sensaciones de hambre y saciedad (que sabemos en algunas enfermedades estos procesos se encuentran alterados).
Fuente: https://www.blindveterans.org.uk/articles/circadian-rhythm-studies/
Entonces bien, el acto de comer por sí mismo representaría un sincronizador de los ritmos circadianos por excelencia ya que influirá en las variaciones de las sustancias previamente mencionadas. Los cambios evolutivos y adaptativos en relación a la presencia y ausencia de comida (restricción calórica, ayunos, variación en macronutrientes) han jugado un papel importante en el desarrollo humano a través de la regulación de estos ritmos, pero posiblemente también como estresores horméticos temporales que promueven dichas adaptaciones.
La crononutrición, rama naciente y en pañales de la cronobiología, se encarga de darle claridad y comprensión a los patrones alimentarios que se ajustan a la sincronicidad de los ritmos circadianos profundizando en estas y otras sustancias. Gran parte de mis escritos enfatizarán en este apartado.
Ciclo sueño-vigilia
El humano es un ser diurno. Por lo tanto hemos adaptado nuestras necesidades y actividades con el periodo de luz, y el descanso y la inactividad con el periodo de oscuridad. Centrándonos en este último, el sueño se compone por la fase NREM y fase REM.
FASE NREM:
- 1era. Etapa: sueño liviano con sensaciones de estar dormido-despierto.
- 2da. Etapa: Sueño superficial y perdida de consciencia.
- 3era. y 4ta. Etapa: Sueño profundo y lento con mayor síntesis de melatonina y reducción de la temperatura corporal.
- Se restaura el sistema nervioso y se reduce el estrés oxidativo.
FASE REM:
- Se restauran tejidos del organismo secretándose mayor hormona del crecimiento.
- Se relaciona con la preservación de la memoria.
- Alta actividad neuronal y aparición de sueños.
- Puede ser complicado despertar a la persona.
Estas dos fases trabajan de la mano y pueden activarse/desactivarse intercalándose varias veces durante la noche. Pero al acercarse el despertar la fase REM va tomando predominancia inhibiendo el descanso profundo de la fase NREM.
Fuente: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30531917/
La privación del sueño altera la expresión de muchos genes reloj interrumpiendo todo el proceso de comunicación de señales, pudiendo a su vez alterar algunas de las etapas del sueño. Esta interrupción por un descanso insuficiente se relaciona entonces con trastornos del hambre-saciedad, obesidad y enfermedades crónico-degenerativas, catabolismo muscular y envejecimiento prematuro (estudio), (artículo), (artículo). La alimentación inclusive puede afectar de manera específica ciertas etapas del sueño.
Implicación en el funcionamiento mitocondrial
Las señales de los genes reloj llegan hasta las mitocondrias influyendo en el proceso de respiración celular (producción de energía) manteniendo también la ritmicidad de este organelo. La funcionalidad mitocondrial es imprescindible para el mantenimiento de toda la célula destacando la importación de ciertas proteínas necesarias al interior de ella (artículo) (proceso predominante durante la fase de luz) por lo que un descontrol en la sincronización de las señales también se relacionara con los problemas de salud previamente mencionados (detalle).
Fuente: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28066327/
En realidad, la mitocondria no es el único organelo que depende de los ritmos circadianos, pero recalco su importancia ya que la disfunción mitocondrial se encuentra estrechamente relacionada con la alteración de nuestros relojes biológicos y por ende, con un sinfín de enfermedades. Si la mitocondria de nuestras células tiene problemas, podemos esperar un verdadero desastre.
FUENTE: https://www.mdpi.com/2073-4409/10/9/2447
10 estudios científicos para entender la importancia de los ritmos circadianos
- Mal funcionamiento de ciertos genes reloj se relaciona con la progresión del cáncer.
- Afectaciones en el ciclo circadiano promueven inflamación y riesgo de ateroesclerosis.
- En la misma línea, mantenimiento de la función vascular.
- La disfunción circadiana incrementa la incidencia de diabetes mellitus ll.
- El riesgo de disbiosis en la microbiota y trastornos gastrointestinales se eleva con un ritmo circadiano alterado.
- Enfermedades de las vías respiratorias están asociadas a ritmos circadianos anormales.
- La disrupción circadiana es un factor etiológico para el desarrollo del síndrome metabólico.
- Gran importancia en el metabolismo de la glándula tiroides.
- Los ciclos circadianos son decisivos en las estructuras cerebrales.
- Alteraciones circadianas afectan la fisiología renal, incrementando el riesgo de hipertensión arterial.
CONCLUSIONES
Aunque los hallazgos en el funcionamiento normal y anormal de los ciclos circadianos en humanos son magníficos y prometedores, las limitaciones aún persisten creando más y nuevas preguntas. Aun así, hoy en día y en base a lo estudiado podemos expedir algunas recomendaciones para mantener la sincronía de nuestros genes reloj:
- Exposición solar: moderada al amanecer/medio día.
- Crononutrición: alimentación en sincronía con los ciclos luz-oscuridad.
- Descanso suficiente evitando exposición a luz artificial por las noches.
- Actividad física y ejercicio (posiblemente mejor en etapas de luz).
- Considerar suplementación y tratamiento en presencia de síndromes o trastornos del sueño (melatonina, magnesio, ashwaganda, valeriana).
En próximos artículos profundizaré más acerca de estos temas.
Es un tema muy interesante, del cual se puede abrir hilo de en varios aspectos, Igualmente se han descrito trastornos que cursan con alteraciones de los ritmos, como es el caso de algún tipo de depresión, donde la principal característica de los trastornos por causas circadianas es una alineación errónea entre el patrón de sueño del sujeto y el deseable a la normativa convenida socialmente.
Sin duda nuestros hábitos de sueño son determinantes para el ritmo circadiano y la salud en general. Gracias Karina
Los ciclos circadianos son indispensable para el funcionamiento de nuestro cuerpo. Son relojes biológicos que cualquier ser vivo responde a la luz y oscuridad principalmente , y la importancia es cómo interactúan a nivel fisiológico en cada parte de nuestro organismo.
Sin duda entender los mecanismos, ritmos biológicos es sumamente complicado, la sincronizacion de los mismos para realizar diversos actos, que interesante corroborar como las alteraciones de sueño traen consigo múltiples dificultades para nuestro organismo debido a que controlar los ciclos es fundamental para el buen funcionamiento y sincronía de nuestro genes reloj.
Así es, fundamental para todo el organismo.
Es un tema importante que no le tomamos el interés que se debería ya que el ciclo circadiano es como una rutina diaria. Además al no cuidar nuestro sueño eso provoca que haya un desajuste crónico entre nuestro estilo de vida y el ritmo dictado por nuestro cronómetro interno está asociado a un mayor riesgo de padecer varias enfermedades.
De acuerdo, un tema casi de carácter obligatorio para profundizar.
Este tema de gran importancia se entiende ciclo circadiano como el reloj biológico que regula y programa las funciones fisiológicas del organismo en un período de un día o 24 horas. En este sentido, tenemos el ejemplo del aumento de cortisol durante el día como respuesta al estrés de nuestro cuerpo cuando está activo y la secreción de melatonina por la glándula pineal para la inducción de sueño al anochecer, como mecanismos de regulación del ciclo circadiano del ser humano.
Y cada día sabremos un poco más de estos maravillosos procesos.
este asunto en especial infiere en diversos puntos, Por igual se han descrito trastornos que cursan con alteraciones de los ritmos, como es la situación de cualquier tipo de depresión, donde la primordial característica de los trastornos por razones circadianas es una alineación equivocada entre el jefe de sueño del individuo y el deseable a la normativa convenida socialmente, poseemos el ejemplo del incremento de cortisol a lo largo de el día como contestación al estrés de nuestro cuerpo humano una vez que está activo y la secreción de melatonina por la glándula pineal para la inducción de sueño al anochecer, como mecanismos de regulación del periodo circadiano de las personas.
El proceso y las causantes de enfermedades es sumamente complejo; nuestro cuerpo reciente todo tipo de inclemencias causadas por los cambios que se dan en nuestros hábitos con el avance de la tecnología, y recientemente, con el encierro que provocó la crisis sanitaria. Mi duda es, ¿por cuánto tiempo será sostenible para nuestra salud este estilo de vida en el que estamos todo el tiempo alertas por estar expuestos constantemente a la luz artificial de un dispositivo? ¿o será que eventualmente nuestro modus vivendi nos obligará a evolucionar de manera que los estragos en nuestra salud sean menores? con el tiempo supongo que tendremos más respuestas, por lo pronto pienso que todas estas alteraciones son señales de alarma que nos dice que nuestro organismo exige volver fuera.