"Si trabajas de noche, actúa como si estuvieras en otra zona horaria": Michael Young, premio Nobel de Medicina 2017, responde a las preguntas de los lectores de BBC Mundo sobre el reloj biológico
La investigación por la que tres científicos ganaron el Nobel de Medicina 2017 empezó con una mosca.
Michael Young ganó el premio Nobel de Medicina por su investigación pionera sobre el reloj biológico. En 1984 Michael Young, de la Universidad Rockefeller de Nueva York, y Jeffrey C. Hall y Michael Roshbash, de la Universidad Brandeis de Boston, aislaron un gen llamado period gene (gen del período) en una mosca de la fruta. Los investigadores determinaron que este gen era uno de los que estaba implicado en el ciclo circadiano o reloj biológico de los seres vivos, el responsable de que nos dé sueño de noche o de que estemos más alertas de día, entre otros procesos. Después descubrieron que el period gene y otros genes contienen instrucciones para fabricar cerca de una docena de proteínas (como PER, TIM, DBT) encargadas de regular estos relojes internos. Es decir, los científicos descifraron los mecanismos moleculares o genéticos detrás de los "horarios" de nuestros cuerpos. BBC Mundo invitó a los lectores a que enviaran sus inquietudes y preguntas sobre el reloj biológico. Y nada menos que Michael Young, uno de los ganadores del Nobel de Medicina 2017, respondió algunas de ellas. Si los ritmos circadianos están controlados por genes, ¿son los ritmos heredables? (Leonardo Sylvester, Buenos Aires, Argentina) Sí, todas las mutaciones que afectan a los genes responsables del reloj biológico se heredan. Los patrones de herencia de estas mutaciones fueron demostrados por Ronald Konopka y Seymour Benzer en los años 70. Las mutaciones pueden hacer que el reloj interno quiera correr a una velocidad diferente del ciclo de 24 horas y causar conflictos con el ambiente. Si tu padre tiene un determinado patrón de sueño, ¿tú lo repetirás? Depende de si la mutación es dominante o recesiva. Pero incluso si es dominante, no significa que necesariamente la heredarás. Se necesitan dos copias del gen con la mutación para heredarla, y tú puedes heredar la forma alterada o la forma inalterada. La herencia es como una baraja de cartas. Los ritmos circadianos controlar el sueño y los patrones de alimentación. ¿Podría el mecanismo circadiano manipularse genéticamente? ¿o manipularse para alargar el metabolismo para viajes espaciales largos? (Julian Lasser, Caracas, y Alfredo Balbas Centeno, Valencia, ambos de Venezuela) Sí, creo que es posible modificar cualquier sistema biológico con los genes involucrados (para curar enfermedades). Pero si hay un problema, hay maneras mucho más fáciles de aliviarlo. Por ejemplo, una familia tiene una mutación que hace que tengan dificultad para dormir, son noctámbulos. En muchos casos, si simplemente mantienen un horario ordenado de exposición a la luz solar mejorará su situación, y eso es mucho más barato y mucho más fácil que tratar de manipular los genes, y se puede hacer rápidamente. En el futuro es posible que los relojes biológicos puedan "repararse", quizás no con manipulación genética, sino con medicamentos que afecten la forma en que se comportan los genes. Si hablamos de cambiar una inclinación natural (adaptar el metabolismo para viajes espaciales largos), es concebible. Queda un largo camino por delante, pero ese tipo de soluciones no son específicas del ritmo circadiano. Young (der.) junto a Jeffrey C. Hall y Michael Roshbash, de la Universidad Brandeis de Boston. Cuando dos personas duermen juntas, ¿el ritmo circadiano de una afecta al de la otra? (Mendoza Yoly Xiomara, Venezuela) Esta es una gran pregunta. A menudo dentro de las familias, los patrones de uno de los padres puede afectar los patrones en el otro progenitor. No es que cambie el funcionamiento interno de los relojes. Sino que la actividad de uno de ellos "despierta" o excita la actividad del otro. Si uno se levanta temprano y la tendencia del otro es despertarse tarde, mi hábito podría influir en los tiempos de mi pareja. Pero según estudios en organismos modelo, hay un sorprendente nivel de independencia (de los relojes). En poblaciones de insectos se ve una diferencia notable entre los patrones de sus ciclos. Los ritmos circadianos son impulsados biológicamente y persisten incluso si hay señales contradictorias del exterior. ¿La ceguera podría alterar de alguna manera el ritmo circadiano? (Belié Beltrán, Santo Domingo, República Dominicana) Depende de la naturaleza de la ceguera. Si no puedes ver objetos, pero tienes fotorreceptores en la retina, serás capaz de seguir y responder a los ciclos de luz-oscuridad del día. Así que algunos individuos ciegos pueden mantener su ritmo circadiano sincronizado con los ciclos ambientales. Pero si pierdes la percepción de la luz, el mecanismo seguirá siendo circadiano (es decir, de aproximadamente 24 horas) pero no seguirá las señales de luz-oscuridad. Algunos de los ritmos estarán influidos por cosas como el horario de las comidas, que ayudarán a muchos de los tejidos a estar en sincronía. El reloj puede funcionar a un ritmo un poco más lento de 24 horas. Todos los días, la persona ciega despertará más tarde que el día anterior. Cada semana estará un poco más fuera de sincronización que la semana anterior. ¿Si estamos tomando pastillas y viajamos a otra zona horaria, debemos seguir tomando las pastillas a la hora de casa o a la hora del destino? (Yazmin Escoffie, México) Esa es una buena pregunta. Si vas de Nueva York a China y pasas una semana en China, deberías tomar la pastilla en el horario de China. También depende de qué órgano afecta el fármaco. En el primer día, el hígado todavía está en Nueva York y le tomará varios días para que alcance la hora de China. La solución al jet lag es tratar de adaptarse lo más rápidamente posible a la nueva zona horaria. Trata de exponerte a la luz natural, descansa cuando se oculta el sol, no duermas durante el día, que es lo que tu cuerpo te pedirá. La regla más simple es tratar de hacer lo que todo el mundo está haciendo en la zona horaria, tan rápido como sea posible. Los tres ganadores del Nobel aislaron las proteínas que controlan el ritmo circadiano en la mosca de la fruta. ¿Cómo sé que mis niveles de PER (una de las proteínas que controlan el ritmo circadiano) son adecuados? ¿Es posible regular los niveles de proteínas para que el reloj biológico funcione efectivamente? (Karen Moreno, Monterrey, México) No hay manera de regular los niveles de las proteínas con medicamentos. Pero podemos mantenerlas en un nivel adecuado cuidando los horarios de las comidas y del sueño. Los relojes parecen funcionar mejor cuando se presta atención a estos patrones. ¿Qué podemos hacer para reducir el impacto de trabajar en distintos turnos? (varios lectores) Esta es una situación muy difícil, porque estarás luchando contra tu composición natural, biológica, que trata de mantener todos los relojes de tu cuerpo en armonía. La Organización Mundial de la Salud considera al trabajo por turnos como un factor de riesgo de cáncer. En un experimento, un grupo de ratones nocturnos recibían alimentos sólo un par de horas en el día. La única manera que los animales pudieran comer era que aprendieran a despertarse en medio del día. Tenían un ciclo de luz-oscuridad a la hora de Nueva York, pero comían en el horario de Tokio. Podemos mantener las proteínas que regulan el ritmo circadiano en un nivel adecuado cuidando los horarios de las comidas y del sueño". Así que acabaron con una asincronía en sus relojes. Se desenvolvieron mucho peor que aquellos que no recibieron ese tratamiento. Los relojes que estaban en el hígado comenzaron a correr como si estuvieran en la zona horaria de Tokio y los relojes en el cerebro, como si estuvieran en Nueva York, por lo que los animales estaban en dos lugares a la vez, dependiendo de qué tejidos mirabas. Por lo tanto, si trabajas en distintos turnos o de noche tienes que actuar como si hubieras ido a una nueva zona horaria. Tienes que tener mucho cuidado para dormir en un lugar oscuro durante el día y trabajar en un lugar bien iluminado, comer por la noche, en el horario de trabajo, y evitar comer durante el día, cuando se supone que debes estar durmiendo en un ambiente oscuro. Así te estarás acercando lo más posible a tu "nueva zona horaria". Los descubrimientos de los estadounidenses en la mosca de la fruta pueden aplicarse a los humanos y a los otros seres vivos. ¿El ritmo circadiano ha cambiado con la evolución o ha sido siempre igual? (Jasiel Reyes Díaz, Lima, Perú) Hay muchas pruebas de que la rotación de la Tierra ha cambiado de velocidad a lo largo de miles de millones de años. Los días solían ser mucho más cortos. Así que nos imaginamos que con el tiempo algunas bacterias tenían relojes biológicos que debían estar funcionando a ritmos diferentes, con periodicidad diferente. Creo que los relojes cambian con el tiempo, pero es un cambio muy lento. No creo que haya habido ningún problema con que los relojes se mantengan al día con el giro natural de la Tierra. Esta entrevista fue producida por Pierina Pighi Bel.