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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

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 Morfeómica

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La falta de sueño modifica el funcionamiento de cientos de genes

El pasado día 15 de marzo se celebró el día mundial del sueño, cuya falta es uno de los males de la civilización occidental. Numerosos estudios indican que no dormir bien y la desorganización de los ritmos circadianos (los ritmos de día y noche) que conlleva están asociados a numerosos problemas de salud, entre los que se encuentran obesidad, diabetes, enfermedades cardiovasculares, dificultades cognitivas y una mayor mortalidad por cualquier causa.

GENES Y RITMO

La forma en que la falta de sueño ejerce estos efectos en el ser humano no es bien conocida. Estudios con animales sugieren que la privación de sueño va acompañada de cambios en el funcionamiento de numerosos genes cerebrales. Entre los genes cuyo funcionamiento se ve aumentado se encuentran algunos que afectan a la plasticidad de las sinapsis (las conexiones neuronales), la cual está implicada en la memoria y en las capacidades intelectuales. Entre los genes que disminuyen su funcionamiento se encuentran algunos implicados en la producción de energía a partir de los alimentos.

Los estudios con animales también han demostrado que, si duermen normalmente, alrededor del 8% de los genes cerebrales modifican su funcionamiento de acuerdo a un ritmo circadiano. La privación de sueño reduce este porcentaje a solo el 1,5%, lo que supone una reducción muy importante.

Aunque el cerebro es el órgano que genera los estados de sueño y vigilia, otros interesantes estudios, realizados también con animales de laboratorio, han revelado que los cambios en el funcionamiento de los genes no solo suceden en este órgano, sino también en otros, en particular en el hígado, cuyos genes se ven incluso más afectados que los del cerebro.

No obstante, los estudios realizados con animales a los que generalmente se priva de sueño de forma aguda (una o incluso dos noches sin dormir) no simulan bien la situación humana, ya que pocas personas dejan de dormir noches enteras. En nuestro caso, es mucho más común dormir un tiempo insuficiente cada noche. Por esta razón, se han realizado también estudios en los que se impide dormir normalmente a los animales, pero no se les priva completamente de sueño. Estos estudios han demostrado que los ritmos circadianos de los genes del hígado se ven más fuertemente afectados así que en el caso de privación aguda de sueño. En resumen, podemos decir hoy que tanto la falta aguda como crónica de sueño afecta al funcionamiento y a la periodicidad diaria de cientos de genes en cerebro e hígado.

SANGRE Y SUEÑO

En el caso humano, hasta la fecha no se han llevado a cabo estudios similares, entre otras cosas, comprensiblemente, por falta de voluntarios que, además de dormir poco, consientan en que les extraigan partes de cerebro y de hígado cada pocas horas para analizar qué genes han visto modificado su comportamiento. Las cosas cambiarían si acaso las células de la sangre también mostraran cambios en el comportamiento de los genes. Los voluntarios, sin duda, se dejarían extraer muestras de sangre para su análisis sin demasiados problemas. Algunos estudios sugieren que los cambios en el funcionamiento de los genes de la sangre son un fiel reflejo de lo que sucede en todo el organismo. ¿Sucederá lo mismo en el caso de la falta de sueño en el ser humano?

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Surrey, en el Reino Unido, han abordado este tema de estudio y publican sus resultados el último número de la revista Proceedings de la Academia de Ciencias de los EE.UU. Estos investigadores sometieron a varios voluntarios a dos tratamientos diferentes. En el primero (grupo control) se les dejó dormir por un máximo de diez horas durante una semana, al final de la cual se les privó de sueño por una noche. En el segundo (grupo privado de sueño), se les dejó dormir un máximo de seis horas por noche y al final de la semana se les privó igualmente de sueño por una noche. A los voluntarios se les extrajo muestras de sangre periódicamente y se analizó, mediante la tecnología de microchips de ADN, los genes que se encontraban funcionando en las células sanguíneas.

La restricción de sueño modificó el funcionamiento numerosos genes de la sangre. Así, vieron disminuido su funcionamiento genes implicados en el metabolismo del ADN, mientras que lo aumentaron genes relacionados con la respuesta al estrés. Además, los investigadores encontraron que la falta de sueño afectó al ritmo circadiano de muchos genes. En condiciones de sueño normal, 1.855 genes (8,8% del total) funcionaron de acuerdo con un ritmo circadiano. En condiciones de privación de sueño, solo 1.481 genes (6,9%) mantuvieron dicho ritmo. Además, los genes con ritmo circadiano difirieron, ya que solo 793 lo mantuvieron en las dos condiciones estudiadas, pero 688 fueron circadianos únicamente en condiciones de privación de sueño. Esto indica una profunda desregulación de los ritmos circadianos causada por la falta de sueño en los genes de la sangre.

Así pues, estos estudios demuestran que la razón por la que la falta de sueño puede incidir en tan numerosos problemas de salud es el cambio en el funcionamiento de una gran variedad de genes. Queda, no obstante, por averiguar, desde el punto de vista molecular, cómo la falta de sueño incide en el funcionamiento de dichos genes. Tal vez averiguarlo permita desarrollar fármacos que puedan paliar los serios problemas de salud asociados al insomnio.

OBRAS DE JORGE LABORDA.

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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