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ay noctámbulos y madrugadores. Hay personas que duermen mucho y toman siestas energéticas. Pero todos tenemos algo en común: un reloj interno que nos mantiene siguiendo un ritmo oculto. Cuando nos despertamos, nuestro cuerpo deja de producir melatonina (la hormona del sueño), aumenta la presión arterial y nos lleva al baño. A esto le sigue un aumento de testosterona y un alto nivel de vigilia. La tarde nos aporta buena coordinación, tiempos de reacción rápidos y una alta capacidad de esfuerzo físico. Nuestra temperatura alcanza su punto máximo temprano en la noche, antes de que la producción de melatonina entre en acción y nos envíe a la cama.

Un reloj interno que hace tic-tac

El conductor de este ciclo diario –o circadiano– es nuestro reloj interno, una combinación de mecanismos neurológicos y celulares que miden el paso del tiempo. En primer lugar, sirve para organizar los numerosos procesos fisiológicos que deben tener lugar de forma secuencial, por ejemplo en el hígado. En segundo lugar, ayuda a nuestros cuerpos a anticipar eventos en nuestro entorno que están influenciados por el ritmo diario, como el ratón que necesita meterse en su madriguera antes de que el halcón comience a cazar. “La evolución ha elegido relojes biológicos cada vez más precisos”, señala Christian Cajochen, director del centro de cronobiología de la clínica psiquiátrica de Basilea.

El cuerpo tiene dos sistemas de relojes estrechamente entrelazados para sincronizar sus actividades. Por un lado, cada uno de nuestros billones de células tiene su propio metrónomo, un descubrimiento realizado a finales de los años 1990 por Ueli Schibler en la Universidad de Ginebra. Estos relojes funcionan mediante un circuito de retroalimentación celular. Un gen específico conocido como gen del período produce la proteína PER. A medida que la proteína se acumula, bloquea el gen y, por tanto, su propia producción. A medida que la concentración de PER disminuye, el gen comienza a producirlo nuevamente y el ciclo comienza nuevamente después de un período de aproximadamente veinticuatro horas. El funcionamiento exacto es, por supuesto, más complejo e involucra varias otras proteínas y genes, y el descubrimiento recibió el Premio Nobel de Medicina en 2017.

Un reloj maestro en el cerebro

Paralelamente, una pequeña zona del cerebro actúa como un reloj maestro que sincroniza periódicamente los tiempos dados por nuestra multitud de relojes celulares. Esta zona, el núcleo supraquiasmático, está sincronizada con la duración de un día en la Tierra gracias a la información sobre la luz ambiental recibida directamente del ojo, continúa Christian Cajochen. Esta información es recopilada por las células ganglionares fotosensibles de la retina, que complementan los otros dos tipos de fotorreceptores del ojo (bastones para la visión monocromática con poca luz y conos para distinguir colores). Estas células ganglionares tienen la singular tarea de informar al cerebro la hora del día, una función que sólo se identificó hace unos cuarenta años. Las señales nerviosas que transmiten al cerebro le dicen, entre otras cosas, cuánto tiempo permanecerá brillante después de un período de oscuridad, lo que está directamente relacionado con el tiempo solar.

Sin esta sincronización con la luz del día, nuestro reloj interno tiende a retrasarse. Experimentos realizados en cuevas y habitaciones aisladas han demostrado que los participantes alargan su ritmo diario entre quince y treinta minutos, suficiente para provocar un turno completo al cabo de unas semanas. Pero esto es un promedio, ya que algunas personas ven su día biológico acortarse cuando se aíslan de la luz del día.

Cuando un día tiene más de veinticuatro horas

En algunas personas, observa Christian Cajochen, su reloj interno no está sincronizado con el día terrestre, incluso en presencia de luz natural. “Nuestro equipo trató a un paciente que tenía un ritmo de 25,5 horas. A medida que estos retrasos se acumulan, regularmente se encuentra fuera de sintonía con el resto de la sociedad y, por ejemplo, tiene que dormir a mitad del día. Su ritmo no se adapta a la luz del día y continúa como si estuviera en una zona horaria diferente. Nuestra hipótesis es que el problema reside en sus células ganglionares fotosensibles”.

Este tipo de síndrome también ocurre en personas completamente ciegas, por ejemplo después de un cáncer que les obliga a extirpar los ojos, pero no en la mayoría de las personas con discapacidad visual cuyas células ganglionares funcionan bien. Este desajuste también existe en las personas que trabajan de noche o cambian de zona horaria con frecuencia, como las tripulaciones de las aerolíneas. «Vivir desincronizado tiene importantes consecuencias para la salud, en particular con trastornos del sueño y depresión», explica el biólogo. “La exposición programada a la luz y la ingesta de melatonina pueden ayudar a sincronizar el reloj biológico con el tiempo social. A veces, esto puede aliviar o incluso detener una depresión causada por un ritmo circadiano alterado”.

Cronomedicina, o tiempo que cura

Una alteración del ritmo circadiano también podría desempeñar un papel importante en los problemas de sobrepeso y diabetes, añade Charna Dibner, profesora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ginebra y especialista en relojes celulares. La alteración del reloj interno podría tener un impacto negativo en la regulación de la producción de insulina, una hormona que desempeña un papel importante en el metabolismo y la diabetes.

Este tipo de investigación ha abierto el nuevo campo de la cronomedicina, que se centra en los aspectos temporales de las enfermedades y las terapias. “Cuando nos consultan sobre el sobrepeso no debemos preguntar simplemente: ¿qué comes? Pero también: ¿cuándo comes?” dice Dibner. Nuestro reloj interno representa, por tanto, un objetivo terapéutico importante, pero todavía infrautilizado, según ella. En Europa están empezando a surgir centros de cronobiología, pero la mayoría de los médicos aún no tienen en cuenta los ritmos circadianos de sus pacientes.

Las ciencias farmacéuticas también están empezando a darse cuenta del potencial que ofrece el ciclo circadiano del cuerpo humano. La cronofarmacología busca determinar el momento adecuado para administrar sustancias terapéuticas con el fin de maximizar su eficacia minimizando su toxicidad. «Nuestro equipo tiene como objetivo estudiar el impacto del momento oportuno en la quimioterapia, que ataca tanto el tejido canceroso como el sano», explica Charna Dibner. “Esperamos poder reducir los efectos secundarios administrando la sustancia cuando los procesos de desintoxicación que tienen lugar en el hígado son más intensos”.

Luz que no te despierta

La exposición regular a la luz del día representa un enfoque terapéutico tan sencillo como económico. Cuando no hay luz natural disponible, la luz artificial puede ayudar. Oliver Stefani, de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Lucerna, trabajó con el equipo de Basilea en el desarrollo de pantallas de ordenador que pueden utilizarse para estimular o no las células ganglionares. Esto puede usarse para engañar al cerebro haciéndole creer que es de día o de noche, a voluntad. “El modo nocturno de un teléfono móvil ya actúa sobre estos mecanismos, pero crea un color naranja que puede resultar desagradable”, explica Oliver Stefani. «Por el contrario, nuestra pantalla puede producir dos tipos de luz blanca que parecen idénticas al ojo humano, un fenómeno conocido como metamerismo».

En el primer modo, la parte turquesa del espectro luminoso se produce a partir de azul y verde, lo que estimula las células ganglionares sólo de forma moderada. En este caso, no se alterará el ritmo circadiano de alguien que trabaja frente a una computadora por la noche. En el segundo modo, los LED turquesa generan el color directamente, excitando las células ganglionares y aumentando el estado de vigilia del usuario. Esto puede alterar el reloj biológico del usuario, pero esa vigilia mejorada puede ser valiosa en profesiones como el control del tráfico aéreo o la vigilancia de centrales eléctricas. “Las personas que trabajan de noche suelen beber bebidas energéticas con cafeína para mantenerse despiertos”, continúa el ingeniero. “Nuestro prototipo les permitiría elegir el modo que más les convenga, sin necesidad de sustancias y de forma más controlable”.

Hay muchas formas de sincronizar mejor nuestros ritmos circadianos con el tiempo social: cuando nos acostamos, la luz natural o artificial, tomando medicamentos como la melatonina o cambiando la hora en la que comemos. Pero también se trata de respetar nuestro propio ritmo, afirma la bióloga Charna Dibner: “A menudo pedía a mis hijos que respetaran los horarios de las comidas familiares. Pero luego me convertí en cronobiólogo y me di cuenta de que es mejor si nuestros horarios de alimentación coinciden con nuestro cronotipo. Por eso tengo una recomendación para una buena salud: ¡sincronízate con tu reloj interno!