Los ciclos circadianos fueron descubiertos en 2017 por los científicos estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young. Sin embargo, el reloj biológico fue descrito por primera por el astrónomo Jean Jacques d’Ortous de Mairan (1678-1771). Observó que las hojas de la planta Mimosa púdica se mantenían abiertas durante el día y se cerraban por la noche. Incluso cuando la planta era colocada en completa oscuridad, las hojas continuaban comportándose igual.

Pero no sólo las plantas tienen este reloj. Todos nosotros poseemos un sentido intuitivo para medir las horas del día. Podemos saber qué hora es de manera aproximada sin mirar el reloj.

Curiosamente, esto también les ocurre a los animales. Son capaces de darse cuenta de que cuando llegamos a casa es, por ejemplo, hora de comer.

Esta capacidad para saber aproximadamente en qué franja horaria nos movemos está relacionada con el ciclo día-noche. Y pone de manifiesto que tenemos un reloj externo y otro interno.

La finalidad del reloj interno es la adaptación de los seres vivos a las condiciones rítmicas del planeta. Para ello, la naturaleza ha dotado a todos los organismos de un reloj que funciona de manera autónoma y, a su vez, se pone en hora para sincronizarse con el ritmo del medio ambiente.

Los individuos de una especie son similares entre sí, pero nunca iguales. Exactamente igual ocurre con sus ritmos internos. Por ese motivo, hay personas que son más madrugadoras que otras o funcionan mejor durante la noche. Es como si tuvieran su reloj interno un poco más adelantado o atrasado respecto al de los demás.

El biólogo E. Bunning fue quien acuñó el término «reloj biológico» y aportó un dato esencial para comprender estos ritmos. Descubrió que todas las funciones fisiológicas de los seres vivos se realizan con una periodicidad constante, diaria, endógena y que se hereda de forma genética.

Por su parte, Frank Halberg introdujo el término «circadiano» (del latín circa, que significa alrededor y diano, que significa día), para referirse a las variaciones diarias que tienen lugar en los seres vivos y que oscilan con una periodicidad de unas 24 horas.

En los años 70 otro biólogo, Seymour Benzer y uno de sus estudiantes, Ronald Konopka, se preguntaron si sería posible identificar los genes que controlan los ritmos circadianos. Para ello empezaron a estudiar las mutaciones en un gen de las conocidas moscas Drosophila melanogaster, las moscas de la fruta. Estaban convencidos de que existía un gen desconocido que obligaba a la mosca a tener un comportamiento determinado con la luz ambiente. Es decir, que interrumpía su ritmo circadiano.

Entonces, ¿qué descubrieron en realidad los ganadores del Nobel?

Los ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017, también estaban estudiando las moscas de la fruta para intentar descubrir cómo funcionan los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos. Y lo consiguieron.

Para ello, los investigadores Jeffrey C. Hall (Brandeis University), Michael Rosbash (Brandeis University) y Michael W. Young (Rockefeller University), comenzaron aislando, clonando y secuenciando el gen PERIOD (PER), un gen que controla el ritmo biológico normal que se da en un día.

Demostraron que este gen codifica una proteína que se acumula en la célula durante la noche y después se degrada durante el día. El siguiente paso fue identificar otros genes, como el TIMELESS (TIM), y observar que todos ellos se autorregulan a través de sus proteínas generando fluctuaciones de 24 horas más o menos.

Dicho de otro modo, cada célula de cualquier tipo de organismo multicelular tiene un reloj interno autogobernado. Y eso incluye a los seres humanos.

En un artículo publicado en junio de 2017, Rosbash explicaba que habían demostrado que ciertas neuronas circadianas que son específicas del cerebro promueven el sueño. Y lo hacen al inhibir a otras neuronas que promueven el despertar. Y en ese juego entre neuronas reside la característica primordial de la regulación circadiana del sueño.

Los ganadores del Nobel demostraron que el reloj biológico se adapta a las funciones biológicas de cada individuo en los distintos momentos del día. Y regula la mayor parte de secreciones hormonales, la temperatura corporal, el metabolismo y, por supuesto, el sueño.

Esto explica por qué nos sentimos mal cuando se produce un desajuste temporal entre el reloj biológico y el entorno. El ejemplo más claro es cuando se hacen viajes transatlánticos o que implican pasar por diferentes zonas horarias. El conocido jet lag que provoca un trastorno temporal en nuestro sueño.

La importancia de la higiene del sueño

Con este descubrimiento sobre nuestro reloj interno se puso de manifiesto lo importante que es mantener una correcta higiene del sueño.

Muchos aspectos de nuestro bienestar se escapan a nuestro control porque dependen de factores genéticos, ambientales y de atención sanitaria. Sin embargo, hay otros sobre los que podemos asumir un papel activo. El sueño es uno de ellos.

Aprender a dormir tiene que ver con priorizar un descanso de calidad, que es aquel que tiene efectos beneficiosos sobre nuestro bienestar general.

Tenemos la certeza médica y científica de que dormir bien alarga nuestra vida y sobre todo su calidad. Estamos en una situación inigualable para pasar a la acción.

El primer paso es cuidar nuestros hábitos de sueño porque una vez adquiridos, será más sencillo dormir manera estructurada. Un sueño estructurado siempre es de calidad porque respeta nuestro ritmo circadiano.

Estos hábitos saludables, que se conocen como «higiene del sueño», son muy positivos en el ciclo del sueño, tanto para iniciarlo correctamente como para despertar descansado.

Algunas de las recomendaciones principales son:

  • Intentar sincronizarse con el ciclo de luz y oscuridad. Para ello mantener unos horarios regulares a la hora de ir a dormir es esencial.
  • Cuidar la dieta, especialmente en la cena. No es recomendable hacer una comida copiosa pocas horas antes de ir a dormir porque puede interferir con el inicio del sueño.
  • Evitar estimulantes al menos cinco horas antes de acostarse. La cafeína y la nicotina estimulan el cerebro y dificultan el sueño.
  • Consumir alcohol por la noche puede inducir el sueño en un primer momento porque hace que la actividad cerebral sea más lenta. Sin embargo, durante la noche el sueño se puede ver interrumpido y, sin duda, será menos profundo.
  • El ejercicio físico es esencial para mantener un buen estado de salud general. Además, se sabe que ayuda a conciliar el sueño, cuando se hace de manera regular. Pero nunca debemos practicarlo pocas horas antes de ir a la cama porque nos mantiene alerta y puede interferir en el sueño.
  • Cuidar el entorno de descanso es muy importante. Mantener la habitación a oscuras, a una temperatura adecuada y sin ruidos, nos ayudará a mejorar la calidad del descanso.
  • La oscuridad indica al cerebro que es el momento de dormir y hoy en día permanecemos expuestos a fuentes de luz minutos antes de ir a la cama, o incluso nos acostamos consultando el móvil. La luz que emana de dispositivos electrónicos, como la televisión o las pantallas de tabletas y móviles, tiene un impacto directo en nuestra alerta cerebral.
  • Lo mismo ocurre con el ruido, que puede llegar a generar alteraciones del sueño importantes.


Nobel

Ilustración: High alertness (alerta máxima); best coordination (la mejor coordinación); fastest reaction times (el mejor tiempo de reacción); highest body temperature (la temperatura corporal más alta); highest blood pressure (la presión sanguínea más alta); melatonin secretion (secreción de melatonina); deep sleep (sueño profundo); lowest body temperature (la temperatura corporal más baja); cortisol release (secreción de cortisol); fastest increase in blood pressure (incremento de presión sanguínea más rápido).

Reeducar nuestro concepto de sueño para darle la importancia que merece es una tarea que nos interesa a todos, porque suma calidad a nuestros años de vida.

Y es que un desajuste en este sistema biológico nos hace vulnerables a sufrir ciertas enfermedades. Cuando el ritmo circadiano sufre variaciones podemos tener problemas cardiovasculares, metabólicos e, incluso, se le ha asociado como un factor de riesgo en algunos tipos de cáncer.

Notas

De Mairan, J. J. (1729). Observation Botanique: Histoire de l’Académie Royal des Sciences. París, p. 35.
Karmanova, I. G. (1982). Evolution of sleep: stages of the formation of the ‘wakefulness-sleep’ cycle in vertebrates. Basel: Karger.
Nobelprize.org. (2017). The 2017 Nobel Prize in Physiology or Medicine. Press Release. Nobel Media AB 2014. Octubre, 9.
Rosbash, M. (2017). A 50-Year Personal Journey: Location, Gene Expression, and Circadian Rhythms. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. Junio, 9. Rodríguez Morilla, B. y Madrid Navarro, C. J. (2015). ¿Cuándo, cuánto y cómo dormir? Eubacteria. ISSN-e 1697-0454, N.º 33.