El reloj biológico es el verdadero despertador del metabolismo al abrir los ojos por la mañana al activar las funciones más importantes del cuerpo humano. Saber por qué se alzan los párpados unos minutos antes de que suene el despertador o por qué se despierta uno incluso aunque no suene la alarma formaba parte de ese conjunto de hechos maravillosos e indescifrables. Pero ya no hay porqué asombrarse. Investigadores del Instituto Salk para Estudios de la Biología de Estados Unidos han identificado el gen responsable de que el reloj biológico se ponga en funcionamiento cada mañana.
El investigador Satchidananda Panda ha aportado una pieza clave en para entender el funcionamiento molecular del despertador humano que regula la conducta y la fisiología durante el ciclo de luz natural y para entender cómo se sincroniza.
El descubrimiento de este gen y de los mecanismos de por qué el reloj biológico comienza a funcionar cada mañana ayudará a explicar los factores que intervienen en el insomnio, el envejecimiento y las enfermedades crónicas como el cáncer y la diabetes y orientar sobre el enfoque de nuevos tratamientos para abordar estas enfermedades.
"El cuerpo es esencialmente una colección de relojes", declaró Panda, investigador asociado del Laboratorio de Biología de la Regulación del Instituto Salk que destacó que aproximadamente se conocían cuales son los mecanismos que intervienen cuando decae la actividad corporal al llegar la noche, pero nada se sabía de cómo se activaba por la mañana, "ahora nosotros lo hemos encontrado", aseguró Panda que ha publicado su investigación en Science.
"Ahora podemos profundizar en saber por qué nuestro reloj biológico se avería a medida que nos hacemos mayores y desarrollamos una enfermedad crónica", agregó Panda, cuyo trabajo describe como el gen eKDM5A codifica la proteína JARID1a que actúa como un pulsador o una llave en el circuito bioquímico que mantiene el ritmo circadiano.
El descubrimiento ayuda a comprender un eslabón perdido en el mecanismo molecular del ciclo diario de dormir y despertar. La pieza clave del funcionamiento de nuestro reloj biológico es una proteína llamada PERIOD que los científicos denominan como PER. El número de proteínas PER en cada una de nuestras células aumenta y disminuye cada 24 horas. En su investigación Panda explica que nuestras células usan el nivel de PER como un indicador de la hora del día en la que nos encontramos e indica al organismo cuando tiene que dormir o despertar.
Los científicos ya sabían que dos genes, el CLOCK y el BMAL1, actúan como piezas clave para aumentar los niveles de proteínas PER, que se incrementan durante el día, alcanzan su pico durante la tarde y de algún modo corta la producción de las proteínas CLOC y BMAL, reduciendo sus niveles durante la noche.
La caída de los niveles de PER durante la noche ralentiza el funcionamiento del reloj biológico, de la presión sanguínea, el corazón late más despacio y la actividad cerebral decae. En su investigación, Panda y sus colegas identificaron un tipo de enzima, el JARID1, que es el que llama a las células a volver a su trabajo cada mañana. Los investigadores han descubierto que este enzima es necesario para el funcionamiento del ciclo diario, tanto en la expresión celular como en el comportamiento del organismo.
