El Nobel de Medicina para los descubridores de la maquinaria del reloj biológico

Los ganadores del Nobel de Medicina./Afp
Los ganadores del Nobel de Medicina. / Afp

Desentrañan los mecanismos por los que los seres vivos adaptan sus necesidades fisiológicas a la misma rotación de la Tierra

J. LUIS ALVAREZMadrid

 Los investigadores estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young son los flamantes ganadores del Premio Nobel de Medicina 2017 por sus descubrimientos sobre el funcionamiento de los llamados ritmos circadianos. Más concretamente, según el fallo de la Academia Noble del Instituto Karolinska, por «los descubrimientos de los mecanismos moleculares que regulan el ritmo circadiano».

Para entender el alcance de las investigaciones de los nuevos Nobel, la Academia sueca recuerda que el reloj biológico está involucrado en muchos aspectos de la fisiología. Todos los organismos multicelulares, incluyendo los humanos, utilizan un mecanismo similar para controlar los ritmos circadianos. Una gran parte de los genes del hombre están regulados por el reloj biológico y, en consecuencia, por un ritmo circadiano calibrado que adapta las necesidades fisiologicas a las diferentes fases del día, o lo que es lo mismo, a la rotación de la Tierra. Desde los primeros descubrimientos realizados por los tres galardonados con el Nobel la biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación vasto y dinámico, con implicaciones para la salud y el bienestar.

Y es que este reloj interno regula funciones críticas, tales como el comportamiento, los niveles hormonales, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo. Por lo tanto, el mismo bienestar del hombre se ve afectado si existe un desajuste temporal entre el entorno externo y este reloj biológico interno. Un ejemplo de ello se produce cuando se viaja a través de varias zonas horarias y se experimenta el 'jet lag'. También hay indicios de que la desalineación crónica entre el estilo de vida y reloj interno se asocia con un mayor riesgo de sufrir determinadas enfermedades.

Estos relojes biológicos han sido descritos desde la antiguedad, incluso ya fue apuntado por Galeno, en el siglo II. Pero fue 1.600 años despúes, en el siglo XVIII, cuando el astrónomo Jean Jacques d'Ortous de Mairan al observar las plantas de mimosa vió que las hojas se abrían hacia el sol durante el día y se cerraban al anochecer. Se preguntó qué pasaría si la planta fuera colocada en una oscuridad constante. De esta manera descubrió que, independientemente de la luz solar diaria, las hojas seguían su oscilación diaria normal. Las plantas de mimosa parecían tener su propio reloj biológico.

Otros investigadores encontraron que no sólo las plantas, sino también los animales y los seres humanos, tienen un reloj biológico que ayuda a preparar la fisiología para las fluctuaciones del día. Esta adaptación regular se conoce como el ritmo circadiano, procedente de las palabras latinas 'circa' que significa alrededor y 'diano' que significa día. Pero la forma en que funcionaba el reloj biológico circadiano interno seguía siendo un misterio.

Durante los años 70, Seymour Benzer y su alumno Ronald Konopka demostraron que las mutaciones en un gen desconocido interrumpía el reloj circadiano de las moscas de la fruta. Pero, ¿cómo podría este gen influir en el ritmo circadiano? La respuesta la encontraron los galardonados con el Nobel de Medicina de este año. En 1984, Jeffrey Hall y Michael Rosbash, que trabajaba en colaboración en la Universidad Brandeis de Boston, y Michael Young en la Universidad Rockefeller de Nueva York, lograron aislar el gen.

De esta manera Hall y Rosbash descubrieron que el PER, la proteína codificada durante un período de tiempo determinado, se acumulaba durante la noche y se degradaba a lo largo del día. Por lo tanto, determinaron que los niveles de proteína PER oscilan en un ciclo de 24 horas, en sincronía con el ritmo circadiano. Por su parte, en 1994, Michael Young identificó un segundo gen del reloj biológico esencial para la regulación del ritmo circadiano.

Durante los años siguientes los galardonados identificaron también las proteínas adicionales que son requeridas para la activación del gen y el mecanismo por el cual la luz puede sincronizar el reloj biológico.

Investigaciones más recientes ha revelado el rol que tienen estos mecanismos en la salud y la esperanza de vida, así como las consecuencias nefastas del trabajo nocturno a largo plazo.

Rosbash, de 73 años y natural de Missouri, obtuvo su doctorado en 1970 en el Massachusetts Institute of Technology de Cambridge (EE UU). Hall, de 72 años, nació en Nueva York realizó sus investigaciones en la Universidad del Maine. Hoy está jubilado. Young, de 68, es originario de Miami, y se dedica a la enseñanza desde 1978 en la Universidad Rockefeller

En 2016, el Nobel de Medicina fue para el japonés Yoshinori Ohsumi por sus investigaciones sobre la autofagia, cruciales para entender cómo se renuevan las células y la respuesta del cuerpo al hambre y las infecciones. El Premio Nobel tiene este año una dotación económica de 940.000 euros.

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