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El reloj de la vida diaria

Publicado el 07/03/2016

Desde que surgió la vida en la Tierra, los organismos se han visto expuestos a cambios cíclicos en el ambiente que les rodea. Así, la rotación de la Tierra sobre su propio eje genera variaciones diarias en el ambiente, incluyendo la alternancia del ciclo luz-oscuridad cada 24h, correspondiente al día y la noche, y las consiguientes variaciones de temperatura (temperaturas más altas durante el día que durante la noche), disponibilidad de alimento, etc.

Para adaptarse y anticiparse a estos cambios recurrentes y, por tanto, predecibles del ambiente, no ha de extrañarnos que la selección natural haya favorecido a aquellos seres vivos (desde bacterias a humanos) que disponen de relojes biológicos que les permiten medir el tiempo. El sistema que se encarga en nuestro organismo de generar y coordinar los ritmos de aproximadamente 24h o ritmos circadianos se conoce como sistema circadiano. Entre estos ritmos se encuentran, por ejemplo, el ritmo de actividad y reposo, el ritmo de temperatura corporal, el ciclo sueño-vigilia, ritmos de secreción de hormonas, ritmos de presión arterial, de atención, etc.

El principal componente de este sistema es un reloj central ubicado en un área de nuestro cerebro conocida como núcleo supraquiasmático. Al igual que nuestro reloj de pulsera funciona gracias a engranajes que le permiten marcar el paso del tiempo, nuestro reloj biológico también posee una serie de piececillas que le permiten desempeñar esa misma función. Se trata de una serie de neuronas que poseen una maquinaria molecular programada a nivel genético. Como los antiguos relojes de cuerda, estas neuronas tienen que ponerse en hora cada día, y para ello utilizan las señales periódicas del ambiente (por ejemplo, luz, horarios regulares de alimentación o de ejercicio). Una vez se ha puesto en hora, este reloj comunica la señal temporal de "qué hora es" al resto del organismo. De esta manera, se consigue una organización temporal estable en el organismo en la que todos los ritmos se mantienen en sintonía.

La importancia de mantener un orden temporal estable en el organismo se ha puesto de manifiesto en estudios recientes que demuestran una asociación entre alteraciones de los ritmos biológicos y una mayor incidencia de distintas patologías, como trastornos neuropsiquiátricos (ej. trastorno bipolar, esquizofrenia, depresión), determinados tipos de cáncer, enfermedades cardiovasculares o síndrome metabólico. Estas alteraciones del sistema circadiano no solo pueden ser el resultado de un mal funcionamiento de los relojes biológicos, sino también del estilo de vida de las sociedades modernas (abuso de la luz artificial durante la noche, trabajo a turnos, jet-lag por viajes intercontinentales, estilo de vida social) que conducen a un desajuste entre la organización temporal interna del organismo y el ambiente que nos rodea.

Uno de los principales retos dentro del campo de Cronobiología, en particular, y de las ciencias biológicas y biomédicas, en general, es profundizar en el conocimiento de cómo funcionan los relojes biológicos y entender cómo distintas situaciones pueden alterar dicho funcionamiento. Esto será fundamental para el desarrollo de estrategias terapéuticas que potencien los ritmos diarios en la fisiología y el comportamiento del organismo y permitan disfrutar de un buen estado de salud.

(Beatriz Baño-Otálora (Universidad de Manchester) participa en el ciclo 'Ciencia en el pub' (Sand Bar, Grosvenor Street Manchester M1 7HL) organizada por la Sociedad de Científicos Españoles en el Reino Unido (CERU) y patrocinada por la Fundación Ramón Areces)



Por Beatriz Baño-Otálora (Universidad de Manchester)


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