Investigadora de la UACh valora reconocimiento mundial a la cronobiología

* Luego de la entrega del Premio Nobel en Fisiología o Medicina 2017 a tres investigadores estadounidenses relacionados con esta área, la académica de la Facultad de Medicina Dra. Claudia Torres-Farfán, explica la relevancia de estudiar los relojes biológicos y los efectos que genera en las personas la desincronización de éstos.

Dra. Claudia Torres-Farfán desarrolla junto a un grupo de investigadores UACh, estudios asociados a la cronobiología, relacionados con el efecto que genera en los hijos la alteración del reloj biológico de la madre.
Dra. Claudia Torres-Farfán desarrolla junto a un grupo de investigadores UACh, estudios asociados a la cronobiología, relacionados con el efecto que genera en los hijos la alteración del reloj biológico de la madre.

La cronobiología estudia cómo funcionan los relojes biológicos, desde su conexión con el sistema nervioso y con el medio y desde el punto de vista molecular, es decir, aquella "maquinita" que está dentro de la célula y que corresponde a los genes que hacen posible que se mueva ese reloj. Esta materia es para muchos "completamente desconocida", a juicio de Claudia Torres-Farfán, Doctora en Fisiología e investigadora del Instituto de Anatomía, Histología y Patología, Facultad de Medicina de la Universidad Austral de Chile.

Pese a ese desconocimiento, Torres-Farfán comentó que "he visto la fascinación de muchas personas cuando uno les cuenta lo que hace, cómo funcionan los relojes biológicos, por qué es importante mantener la melatonina alta durante las horas de oscuridad así como conservar una buena higiene de sueño y una alimentación adecuada".

Por estos días, esa materia adquirió mayor notoriedad, cuando la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Suecia otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017 a los investigadores estadounidenses Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young por sus descubrimientos sobre los mecanismos moleculares que controlan los relojes biológicos.

"Lo que hace este grupo de investigadores es validar muchos años de estudio. A través de su trabajo ayudan a entender cómo hemos ido modificando nuestra adaptación al medio ambiente, atentando contra nuestra propia genética", explicó.

Relojes biológicos

¿Cómo funcionan los relojes biológicos? Claudia Torres-Farfán explicó que los relojes biológicos son un sistema fisiológico de los seres humanos que dependen de una serie de genes y éstos permiten que cada una de las células sufra cambios dentro de 24 horas. A esas modificaciones se les llama ritmos circadianos. También existen los ritmos circanuales (que se mueven una vez al año y están menos presentes en el humano), estacionales y los ultradianos (que ocurren en períodos mucho más cortos).

Los genes -que tienen una conexión con un reloj central que está ubicado en el núcleo supraquiasmático, en el hipotálamo- captan las señales de luz-oscuridad del medio y transmiten al resto de los tejidos qué hora es, "entonces con esas señales que vienen de ese pequeño núcleo yo pongo a la hora mi reloj biológico", explicó.

A su vez -añadió- incide sobre algunas glándulas, "lo que se denomina esclavos centrales, porque lo que hacen es mandar señales humorales u hormonales al resto del cuerpo de manera de tener la sincronía completa, donde no se puede coordinar a través del sistema nervioso se hace mediante hormonas como el cortisol o la melatonina".

Relevancia y efectos

La exposición del ser humano a la luz eléctrica es reciente. "Hasta hace cien años dependíamos fundamentalmente de la cantidad de luz-oscuridad que nos proporcionaba el medio externo y nos alumbramos durante 200 años con velas. Comenzó el funcionamiento de la luz artificial y, finalmente, una sociedad que no duerme", comentó la investigadora.

¿Cuál es el efecto de la luz artificial? Explicó que esta luz, durante las horas de oscuridad, suprime la melatonina. "Y como esta hormona es uno de estos esclavos importantes regulados por el reloj central, lo que ocurre es que comienza un desorden de nuestros relojes biológicos, entonces cada órgano no es capaz de saber cuánta oscuridad hay y comienza un proceso de desincronización, qué significa eso, que cada reloj va por su cuenta".

Ello tiene consecuencias, según afirmó Claudia Torres-Farfán. Por ejemplo, estudios indican que si los relojes no están suficientemente bien coordinados se induce a procesos de envejecimiento, diabetes, hipertensión, mayor riesgo de accidentes vasculares -encefálicos e infartos al miocardio.

Además, "la presión sanguínea cambia con la hora del día, también los valores hormonales, la cantidad de azúcar disponible en la sangre, el ciclo de actividad -cuando estamos activos o tenemos sueño- las funciones en el riñón que son las que regulan también la presión", dijo.

"Entonces tienes una cadena de eventos que hacen finalmente que nosotros suframos cambios en la temperatura, en la actividad y en la presión. Esos son los tres grandes indicadores de que estamos bien desde el punto de vista del reloj", añadió.

Por esos motivos, para la académica es relevante que a través de la entrega del Premio Nobel a los tres investigadores, se presente esta materia como una problemática de salud pública y puntualizó en las personas que trabajan en sistemas de turnos, las cuales -dijo- se exponen a otros riesgos, como infertilidad, parto prematuro, depresión y cáncer. "Hay muchas patologías que están asociadas justamente a esta desregulación o desincronización".

Además, resaltó que los relojes biológicos ayudan al adecuado tránsito de las personas a lo largo de la vida. "Vemos las dos poblaciones extremas, los recién nacidos y los adultos mayores, sobre 75 años. En el caso de los recién nacidos, la maduración de este reloj es postnatal, ocurre dentro de los tres primeros meses de haber nacido y en el caso de los ancianos se pierde, por eso es que ambos tienen en común las alteraciones del sueño, a veces duermen poco o en períodos breves varias veces; en los adultos mayores se produce una involución, vuelven al estado original".

También indicó que hay evidencia de que existen otros factores que interrumpen la sincronización de los relojes biológicos, como los viajes transmeridianos. "Cuando cambia la hora en el lugar de destino, es muy importante mantener un control adecuado de la alimentación y del tipo de alimentación, hasta lo que tenemos que comer está regulado por el sistema circadiano".

En la U. Austral

Torres-Farfán indicó que a nivel mundial el número de investigadores que aborda la cronobiología es reducido. Pero -sostuvo- Chile está haciendo un gran aporte a la investigación.

En el caso de la Universidad Austral de Chile, la académica integra un grupo de investigadores –en el cual también es parte y uno de sus gestores el actual Director de Investigación y Desarrollo de la UACh, Dr. Hans Richter– que a través de modelos experimentales centra su trabajo en determinar el impacto que genera en los hijos la alteración del reloj biológico de la madre.  

En este contexto, la Dra. Torres Farfán lidera el Laboratorio de Cronobiología del Desarrollo de la Facultad de Medicina UACh, el cual es de referencia a nivel nacional y de relevancia mundial, donde además de participar académicos de esta Universidad se han formado en éste a estudiantes de doctorado e investigadores postdoctorantes, que han estudiado diferentes subáreas relacionadas con el tema.

"Hemos trabajado con manipulación de la luz, con luz continua y además con cambios rotativos de luz-oscuridad y vemos los efectos que tiene a largo plazo en estas guagüitas gestadas", explicó.

Precisó también que el sólo hecho de tener luz en aquellas horas en que no deberían tenerla, modifica la trayectoria del recién nacido y, además, se corre el riesgo de que "probablemente presente las tres enfermedades que son clásicas de nuestra vida moderna, que son la obesidad, hipertensión y la diabetes. El riesgo en salud es bastante grande", dijo.

Actualmente, el equipo que integra la investigadora está finalizando artículos científicos. "El que estamos preparando en estos momentos se relaciona con cómo estos cambios rotativos del fotoperíodo durante la gestación modifican la adaptación al estrés en la rata, y hemos visto alteraciones que son bien serias y que podrían ser un vínculo importante con la manifestación de estas enfermedades", sostuvo.

Respecto de ese trabajo, contó que "Michael Young fue siempre muy entusiasta con nuestra línea de investigación, en congresos en que nos hemos encontrado nos ha motivado a que sigamos trabajando en esto tan difícil que es el embarazo".

Y en ese sentido, destacó además el respaldo que la Universidad Austral de Chile brinda al proyecto, "nuestra universidad valdiviana está apoyando líneas de investigación como ésta, que se acaba de ganar un premio. Es digno de destacar que en nuestra universidad existan grupos de investigadores de importancia a nivel mundial".

¿Por qué el Nobel?

La publicación del sitio Nobelprize.org indica que durante los años 70, Seymour Benzer y su estudiante Ronald Konopka preguntaron si sería posible identificar genes que controlan el ritmo circadiano en moscas de la fruta. Demostraban que las mutaciones en un gen desconocido interrumpieron el reloj circadiano de las moscas. Ellos nombraron este período genético (...)

Los galardonados con el Premio Nobel de este año, que también estaban estudiando las moscas de la fruta, tenían como objetivo descubrir cómo funciona realmente el reloj. En 1984, Jeffrey Hall y Michael Rosbash, trabajando en estrecha colaboración en la Universidad Brandeis de Boston, y Michael Young en la Universidad Rockefeller de Nueva York, lograron aislar el gen del período.

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Escrito por María Alejandra Pino – Periodista El Diario Austral de Los Ríos
Fotografías: Paulo Lehmann / Claudia Torres-Farfán / Universidad China de Hong Kong