Estamos sujetos a cambios ambientales periódicos que suceden cada 24 horas, donde tenemos una fase de luz y otra de oscuridad, y con ello cambios en el ambiente, como la temperatura. “Esas condiciones han hecho que los organismos hayamos desarrollado una manera de estar en resonancia, sincronizados con esas modificaciones, a partir del desarrollo de relojes moleculares que básicamente permiten que el organismo sepa a qué hora del día o la noche se encuentra”.

Así lo expuso Mayra Furlan Magaril, del Laboratorio de Topología Genómica del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM, durante la conferencia “Ritmos circadianos y la organización del genoma”, en la que también expresó que esas adaptaciones son fundamentales si pensamos que en prácticamente cualquier proceso fisiológico se encuentra un componente circadiano; por ejemplo, la alimentación (los humanos somos diurnos, comemos y tenemos nuestra actividad en el día y descansamos en la noche), o la reproducción.

Explicó que las fallas en la regulación de los ritmos biológicos del organismo humano pueden tener consecuencias a nivel neurológico y psicológico, toda vez que las células se confunden y no identifican en qué temporalidad están: de día o de noche. Se puede traducir en afectaciones al órgano que conforman, por ejemplo el hígado, y conducir al desarrollo de enfermedades como la diabetes, el síndrome metabólico o la obesidad, entre otras.

La científica se refirió a los ciclos circadianos presentes desde el comportamiento de los organismos hasta la transcripción de los genes dentro de la célula y señaló que se sabe que las afecciones en ellos pueden tener efectos y producir diversos padecimientos.

Estos ciclos se refieren a los ritmos biológicos los cuales son fundamentales en todos los organismos que habitan el planeta; les permiten estar bien adaptados y anticipar cambios que suceden en el ambiente impuestos por la rotación de la Tierra.

Y si nos adentramos en el organismo, la función de la célula y los genomas encontramos que hay “ritmicidad”, por ejemplo los procesos metabólicos que ocurren en el hígado vinculados a la ingesta de alimentos son rítmicos, es decir, tienen niveles diferentes en las fases de actividad y descanso.

El sistema circadiano, abundó Mayra Furlan, es jerárquico en el cuerpo donde las señales lumínicas entran por la retina y viajan por el tracto retinohipotalámico a un conjunto de neuronas que forman el reloj molecular maestro del cuerpo, llamado núcleo supraquiasmático, ubicado en el hipotálamo.

En el “reloj central” se integran las señales que vienen del ambiente y a partir de él se mandan otras “indicaciones” al resto de los relojes en el cuerpo, expuso la especialista universitaria.

Al respecto dijo que los diferentes órganos y tejidos tienen relojes moleculares internos y “las señales que vienen del núcleo supraquiasmático los sincronizan para que el organismo esté bien temporalizado”. La integración de esos relojes periféricos es lo que determina los procesos fisiológicos circadianos.

La académica, quien estudia la transcripción de los genes, manifestó: si analizamos cómo se expresan en los diferentes tejidos, un conjunto de ellos presenta una expresión rítmica. Se “prenden” y se “apagan” durante las 24 horas del día, de tal forma que tienen un máximo y un mínimo en ese lapso.

Nos interesa entender cómo se regula esa transcripción rítmica, lo cual es importante para sostener los relojes que se encuentran en cada una de las células, aclaró.

Junto con su equipo estudia de manera específica cómo el genoma se pliega en el núcleo de cada célula, promoviendo que se active la expresión de los genes. Lo que se busca, aclaró, es conocer qué pasa durante las 24 horas del día y cómo las estructuras genómicas contribuyen en el prendido y apagado de los genes circadianos.

Cada célula tiene un reloj interno. Si medimos la transcripción de los genes circadianos vamos a encontrar que están oscilando, lo cual es fundamental para que un tejido completo tenga un comportamiento circadiano adecuado, y después la integración de los relojes de los diferentes órganos harán que el organismo entero esté sincronizado con el ambiente.

No obstante, cuando existen fallas a nivel de la regulación de la expresión circadiana de genes, cuando se pierde ese componente oscilatorio, las células se confunden y ya no saben en qué temporalidad están. Eso se traduce al órgano que conforman, por ejemplo el hígado, y lleva al desarrollo de enfermedades como la diabetes, el síndrome metabólico, la obesidad, etcétera.

Comprender a detalle los mecanismos moleculares que regulan la expresión de los genes circadianos abre la puerta a entender patologías que se presentan cuando estos fallan, finalizó Mayra Furlan Magaril.

Con información de la UNAM