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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.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

La depresión de los relojes

La depresión de los relojes - Quilo de Ciencia Podcast - Cienciaes.com

Jorge Laborda nos ofrece, junto al episodio titulado “La depresión de los relojes”, el vídeo de la conferencia que lleva por título: El origen de la Luna y su influencia sobre el desarrollo de la civilización humana en la Tierra

La depresión de los relojes

La depresión está asociada con desarreglos circadianos del cerebro

Hay algunos temas de investigación cuyo amanecer se remonta, si no a la noche, sí al ocaso de los tiempos. Uno de ellos es la investigación en los ritmos circadianos, los cuales, es verdad, son procesos biológicos que oscilan entre el amanecer y el ocaso. Al parecer, el primer ser humano que observó un ritmo circadiano (del latín circa, alrededor, y diem, día) fue el almirante griego Andróstenes, que sirvió bajo las órdenes de Alejandro Magno en el siglo IV antes de Cristo. Andróstenes describió los movimientos diarios de las hojas del árbol Tamarindo. Desde esta primera descripción, los ritmos circadianos se han observado en prácticamente todos los seres vivos, desde las cianobacterias a los animales superiores.

Hubo que esperar hasta 1729 para que se documentara científicamente el primer ritmo circadiano, lo que se logró por un científico francés, quien observó que la planta Mimosa movía sus hojas en un ciclo de 24 horas, incluso si se mantenía en completa oscuridad. Ya en el siglo XX se confirmó que los animales eran capaces de mantener ciclos de actividad y sueño también cuando se les mantenía aislados del exterior y no sabían cuándo era de día o de noche.

En la segunda mitad del siglo XX, numerosos experimentos demostraron que los ritmos circadianos se mantienen gracias a relojes internos cuya actividad está regulada por los genes. En los años 70 de dicho siglo se consiguieron las primeras moscas de laboratorio mutantes en su reloj biológico. El primer gen circadiano de los mamíferos – apropiadamente llamado CLOCK -, se descubrió solo en 1994. Estos últimos años se han descubierto al menos ocho genes más que, juntos, participan en el control de los ritmos circadianos de los animales.

SINCRONÍA JERÁRQUICA

Hoy, es conocido que los ritmos circadianos en los mamíferos están controlados por una serie de osciladores celulares organizados de manera jerárquica. En la cima de dicha jerarquía se sitúan las células marcapasos del núcleo supraquiasmático, un pequeño grupo de neuronas, del tamaño de un grano de arroz, localizado en la parte inferior del cerebro. Este núcleo recibe información desde la retina, lo que permite sincronizar el resto de los relojes del cuerpo con el día y la noche.

Muy recientemente, las modernas técnicas de biología molecular han permitido descubrir en animales de laboratorio que muchos genes en varios órganos sufren variaciones diarias en su funcionamiento. Estos incluyen la sangre, el cerebro, los riñones, el hígado, el músculo esquelético y el corazón. Además, evidencia científica reciente indica que la interrupción de los ritmos circadianos se asocia con el desarrollo de varias patologías importantes, como el cáncer, el síndrome metabólico y la diabetes, y la depresión.

De hecho, la depresión y otros desórdenes de los estados de ánimo están claramente relacionados con problemas en la regulación de los ritmos circadianos. Numerosos estudios han mostrado que la depresión está asociada con anomalías en los ritmos circadianos de las hormonas, la temperatura corporal, el sueño, y los patrones de comportamiento diarios. Si se interviene de manera terapéutica para intentar corregir estas irregularidades circadianas, los síntomas de la depresión mejoran.

Sin duda, sería muy interesante estudiar las variaciones circadianas en los genes de los cerebros de personas deprimidas. Esto permitiría, tal vez, descubrir nuevos modos de mejorar esta enfermedad, la cual supone, en ocasiones, un serio peligro para la vida. Pero, probablemente las personas deprimidas, que aunque tristes no son idiotas, no van a dejarnos extraer fragmentos de sus cerebros varias veces al día para analizar el funcionamiento de los genes. E incluso si estuvieran tan deprimidas como para dejarnos, solo científicos nazis, o algo peor, aceptarían tal posibilidad.

SINCRONÓMICA

La investigación científica debe realizarse de estricto acuerdo con la ética, lo cual es, en ocasiones, un arte que requiere inspiración y creatividad. Esta inspiración es la que encontraron un grupo de investigadores de varias universidades estadounidenses. Lo que estos investigadores hicieron fue extraer los cerebros enteros de víctimas de muerte repentina, bien por accidente, paro cardiaco o suicidio. Los investigadores colocaron los cerebros en hielo lo más rápidamente que pudieron y anotaron la hora de la muerte. Tras recoger 55 cerebros de personas normales y 34 de personas diagnosticadas con depresión, los investigadores analizaron el estado de funcionamiento de cerca de 12.000 genes en seis áreas diferentes del cerebro.

Sorprendentemente, los científicos comprobaron que el funcionamiento de los genes cerebrales en las personas normales sigue un patrón predecible: algunos de ellos muestran un máximo de actividad al amanecer; otros, al ocaso, es decir, es posible estimar la hora de la muerte de alguien sano analizando el estado de funcionamiento de los genes de su cerebro en el momento de su muerte. Sin embargo, esto es imposible en el caso de personas deprimidas. En estas, el ritmo circadiano de funcionamiento de los genes está totalmente descoordinado con los ritmos cotidianos de día y noche. Estos resultados han sido puntualmente publicados en la revista Proceedings de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos.

Este estudio, no obstante, no determina si es el desarreglo del funcionamiento de los genes el que causa la depresión o si, por el contrario, es la depresión la que causa el desarreglo circadiano. No obstante, desvela una intrigante asociación entre ambos fenómenos que espoleará la investigación para profundizar más en la fisiología molecular de la depresión.

Si Andróstenes levantara la cabeza…

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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