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PREMIO NOBEL PARA TRES CIENTÍFICOS QUE DESCIFRARON LOS MECANISMOS DEL RELOJ BIOLÓGICO

03 octubre 2017


¿Por qué nos despertamos a la hora acostumbrada aunque el cuarto esté a oscuras, tenemos hambre más o menos en los mismos momentos del día y empezamos a sentir sueño al terminar la jornada?

La explicación de estos comportamientos involuntarios se intuyó hace siglos: los organismos vivos tenemos mecanismos endógenos que gobiernan nuestros procesos fisiológicos, y que nos ayudan a anticiparnos y adaptarnos al medio ambiente. Sin embargo, el funcionamiento de estos sistemas fue un misterio hasta que, en los años 80, los norteamericanos Jeffrey C. Hall y Michael Rosbash, entonces en la Universidad de Brandeis, y Michael W. Young, en la Universidad Rockefeller, lograron dilucidarlo y develaron el exquisito mecanismo molecular que impulsa el tictac de esos relojes celulares.

Por "descubrir los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano", ayer, la Academia Sueca anunció que este año los tres científicos compartirán el Nobel de Medicina o Fisiología, que asciende a US$ 940.000.

El trío que abrió la puerta a la cronobiología figuraba desde hacía mucho entre los candidatos con más chances. Trabajando en moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), los científicos identificaron un puñado de genes y las proteínas que éstos sintetizan, y mostraron cómo mantienen una danza acompasada que determina no sólo nuestros niveles de actividad, sino también el ritmo de secreción de ciertas hormonas, la temperatura corporal, el funcionamiento de nuestros riñones, la frecuencia cardíaca.


"No hay aspecto de la fisiología que no esté directa o indirectamente influido por los relojes biológicos", dice Fernanda Ceriani, investigadora del Conicet en el Instituto Leloir y coautora de un paper con uno de los laureados, Michael Rosbash, que hace pocos días estuvo de visita en Buenos Aires para participar en el congreso anual de la Sociedad Argentina de Neurociencias.

Hoy se sabe que desajustes crónicos en estos relojes biológicos, como los que pueden darse en los trabajadores por turnos rotativos (como las enfermeras o los pilotos de avión), se asocian con enfermedades como la obesidad, la diabetes tipo 2 y hasta algunos tipos de cáncer. "También se asocian con trastorno afectivo estacional y depresión", explica el doctor Marcelo Cetkovich Bakmas, de Ineco.

"Los relojes biológicos modulan cuándo estamos más listos para aprender o para hacer actividad física, y hasta cuándo es conveniente administrar ciertos medicamentos", explica Ceriani, que a fines de los 90, mientras hacía su posdoctorado en los Estados Unidos, integró un grupo que competía con Rosbash en la identificación de estos engranajes y descubrió el funcionamiento de algunas piezas.

La maquinaria molecular del reloj biológico funciona con exactitud por un mecanismo de retroalimentación autosostenida: el gen period sintetiza una proteína (PER) que se acumula en las células durante la noche y se degrada durante el día. Esto lo descubrieron Hall y Rosbash. Pero ¿cómo se detiene su producción? Young halló un segundo gen, al que llamó timeless, que codifica la proteína TIM. Cuando hay suficiente cantidad de PER, TIM se une a ella, le permite entrar al núcleo celular e inhibir su producción. Young también identificó otro gen, doubletime, que sintetiza la proteína DBT y refuerza la sincronía del reloj para acercarla al ritmo de 24 horas. "Es un proceso extremadamente largo y muy preciso", subraya Ceriani.

"El circuito se mantiene de forma bastante parecida en mamíferos; esto da la pauta de lo antiguo que es -aclara Diego Golombek, cronobiólogo de la Universidad de Quilmes-. Y es endógeno, aun si no hay sol sigue andando. Lo que hace el sol todos los días es ponerlo en hora."

Hoy se conocen alrededor de una docena de genes que intervienen en la modulación de ritmos biológicos. "Todas las formas de vida tienen ciclos circadianos, lo que constituye una indicación de la importancia de estar sincronizados con el medio ambiente -subraya Ceriani-. La clave ambiental más importante para los organismos terrestres es el ciclo de luz/oscuridad. Pero, por ejemplo, las mareas pueden ser un sincronizador suficientemente fuerte para los que viven en el mar. Y en especies como nosotros (y, curiosamente, también Drosophila), las claves sociales, la presencia de pares, también actúa como sincronizador."

"Es un premio más que merecido, en especial para Rosbash, cuyas contribuciones fueron fundamentales para la identificación de cada una de las piezas -dice Ceriani-. Es más, Seymour Benzer (fallecido en 2007), que fue el primero en utilizar Drosophila como modelo para demostrar que los genes pueden impactar en el comportamiento, merecía él mismo este Nobel."

 
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