Reloj biológico: ¿cómo funciona?

De forma intuitiva, todo el mundo sabe qué es el reloj biológico. Cada quien siente la presencia de ese cronómetro interno que le dice a qué hora dormir y a qué hora despertar y que determina diferentes cambios fisiológicos a lo largo del día.

Pese a que el concepto como tal le resulta familiar a muchos, el descubrimiento de la forma en que funciona el reloj biológico es relativamente reciente. Fueron los científicos Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, ganadores del Premio Nobel de Medicina 2017, quienes develaron ese misterio.

Hoy no solo se sabe cómo funciona el reloj biológico, sino que además se ha establecido que las alteraciones en el mismo son factor de riesgo para el desarrollo de muchas enfermedades. También se sabe que la vida en la Tierra se mueve al compás de esos ciclos naturales.

¿Qué es el reloj biológico?

En términos generales, el reloj biológico es un mecanismo interno de los seres vivos que les permite orientarse temporalmente. Lo que hace, de forma básica, es ordenar en el tiempo diversas actividades orgánicas como dormir, comer, etc.

El reloj biológico, como el reloj convencional, funciona por ciclos. Esto quiere decir que desarrolla secuencias continuas que se completan y vuelven a comenzar de nuevo. Esa es la razón por la que, cada cierto tiempo, volvemos a sentir hambre o sueño, por ejemplo.

Este reloj está relacionado con funciones tales como la regulación del sueño, la liberación de hormonas, el comportamiento alimentario e incluso la presión sanguínea y la temperatura corporal. Los científicos dicen que es una especie de ‘guión molecular’ que poseen todos los organismos vivos.

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Los antecedentes del descubrimiento

Toda la vida en la Tierra funciona de manera coordinada con la rotación del planeta. El día y la noche son los parámetros básicos alrededor de los que se mueven los seres vivos. Desde el siglo XVIII, el astrónomo Jean Jacques d’Ortous de Mairan notó que había funciones en las plantas que se realizaban de día y otras, de noche, de forma independiente de si estaban expuestas a la luz o no.

En los años 60, el biólogo Franz Halberg habló por primera vez de los ritmos circadianos para referirse a esos procesos biológicos que tenían lugar en las 24 horas del día. Estos eran, básicamente, dormir de noche y estar despierto de día. Sin embargo, no se sabía qué originaba dichos ciclos.

El genetista Seymour Benzer y su discípulo Ronald Konopka estudiaron la posibilidad de que el mecanismo del reloj biológico fuera activado por los genes. Sin embargo, solo hasta 1984 los investigadores Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young lograron identificar los genes y luego descubrieron cómo funcionaba todo el mecanismo.

¿Cómo funciona el reloj biológico?

El reloj biológico es una danza de genes en la que, para entenderlo de forma sencilla, dos de ellos predominan durante el día, mientras que otros dos se imponen en la noche. Su acción es complementada por, al menos, otros diez genes. Entre todos regulan los procesos diurnos y nocturnos del organismo.

El mecanismo de acción es el siguiente:

• Al comienzo del día, comienzan a activarse los genes clock y cycle y las proteínas que estos producen se van acumulando a lo largo del día.
• Cuando hay una gran acumulación de tales proteínas, hacia el comienzo de la noche, se activan otros genes llamados period y time.
• A lo largo de toda la noche, las proteínas generadas por los genes period y time se acumulan. Esto inhibe la producción de clock y cycle.
• A medida que disminuyen las proteínas de los genes clock y cycle, se van desactivando los genes period y time, que necesitan de la acumulación de los primeros para activarse.

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Datos a tener en cuenta

Un organismo funciona mejor y se mantiene más estable si funciona al ritmo correcto del reloj biológico. Esto significa en esencia dormir el número de horas adecuado en la noche y estar activo en el día, comiendo a las horas más convenientes.

Ese cronómetro interno funciona tanto en cada célula, como en cada órgano del cuerpo de los seres vivos. La forma en que funciona ese reloj en cada individuo determina cierta tendencia a ser más productivo a determinadas horas.

Así mismo, la respuesta del organismo frente a los estímulos exteriores cambia, dependiendo de la hora. Se sabe, por ejemplo, que el cuerpo reacciona de manera diferente a un fármaco si se toma de día, en la tarde o en la noche. A ese campo se le conoce como ‘cronofarmacología’.