El rellotge biològic del cos humà guanya el Nobel de Medicina

Tots formem part d’un tot. Tot és un gran ecosistema en què els seus elements funcionen a l’uníson. Temperatura corporal, tensió arterial o nivell d’alerta són algunes de les funcions del cos humà que segueixen un patró circadià

En el cos humà, múltiples funcions segueixen un ritme circadià -de les paraules llatines circa (aproximadament) i dies (dia) – sincronitzat amb el període de rotació de la Terra. Així, entre d’altres exemples, la temperatura corporal és mínima de matinada i màxima a la tarda; el nivell d’alerta és màxim al matí, mentre que la tensió arterial és màxima a la tarda; i encara que la somnolència augmenta de manera transitòria a primera hora de la tarda, el somni profund és màxim a la nit.

http://www.lavanguardia.com/ciencia/20171002/431636515446/premio-nobel-medicina.html

El descubrimiento del reloj biológico que regula el funcionamiento del cuerpo humano y otros organismos ha ganado el premio Nobel de Medicina de 2017, según ha anunciado la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo. Los estadounidenses Jeffrey Hall, Michael Rosbah y Michael Young comparten el galardón por haber desentrañado “los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos”.

“Sus descubrimientos explican cómo las plantas, los animales y los humanos adaptan su ritmo biológico de manera que esté sincronizado con las revoluciones de la Tierra”, destaca la Asamblea Nobel en el comunicado en que anuncia el premio. “Nuestro reloj interno […] regula funciones críticas como el comportamiento, los niveles de hormonas, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo”.

“Un desajuste crónico entre nuestro estilo de vida y el ritmo dictado por nuestro reloj interno” se ha asociado a “un aumento del riesgo de varias enfermedades”, añade la Asamblea Nobel. Entre ellas, cita “el cáncerenfermedades neurodegenerativas y trastornos metabólicos” como la diabetes tipo 2. Recuerda asimismo que “las disfunciones del reloj biológico se han relacionado con trastornos del sueño, así como con la depresión, el trastorno bipolar, la función cognitiva y la formación de recuerdos”.

Jeffrey Hall, Michael Rosbah y Michael Young han obtenido el galardón por sus descubrimientos de los mecanismos que controlan los ritmos circadianos

Los tres premiados descubrieron cómo funciona el reloj biológico en experimentos con moscas del vinagre y posteriormente se demostró que el cuerpo humano se regula con el mismo mecanismo.

Trabajando juntos en la Universidad Brandeis de Boston, Jeffrey Hall y Michael Rosbah identificaron en 1984 un gen llamado period que regula los ritmos circadianos de las moscas. Dicho gen también fue identificado de manera independiente por Michael Young en la Universidad Rockefeller de Nueva York.

En experimentos posteriores, Hall y Rosbah aislaron la proteína PER, que está producida por el gen period. Sin embargo, faltaba aclarar de qué modo esta proteína sicnroniza el ritmo biológico de las moscas con el ciclo de día y noche.

Diabetes, depresión, trastornos neurodegenerativas y algunos cánceres son algunas de las enfermedades que se han relacionado con el reloj biológico

Propusieron la hipótesis de que la proteína PER inhibe el gen period y que de este modo el gen period se autorregula. Según esta hipótesis, cuando el gen period está activo y produce la proteína PER, activa el mecanismo para inhibirse a sí mismo. De este modo, el gen podría funcionar de manera cíclica.

Hall y Rosbah descubrieron incluso que la proteína PER se acumula en el núcleo de las células durante la noche y que sigue un ciclo diario. Sin embargo, dicha proteína se produce en el citolasma de las células y no se sabía cómo llegaba al núcleo. El rompecabezas seguía estando incompleto.

Fotografía sin fechar facilitada por la Rockefeller University que muestra al científico estadounidense Michael W. Young en Nueva York, Estados Unidos. Young,

Fotografía sin fechar facilitada por la Rockefeller University que muestra al científico estadounidense Michael W. Young en Nueva York, Estados Unidos. Young, (Rockefeller University / EFE)

Fue Michael Young quien encontró la pieza que faltaba en 1994. Descubrió un segundo gen relacionado con el reloj biológico al que llamó timeless. Identificó la proteína TIM que dicho gen produce. Y demostró que la proteína TIM se une a la proteína PER de modo que, cuando están juntos, pueden entrar en el núcleo de las células e inhibir el gen period.

Temperatura corporal, tensión arterial o nivel de alerta son algunas de las funciones del cuerpo humano que siguen un patrón circadiano

En los años siguientes, tanto Hall, Rosbah y Young como otros investigadores identificaron más moléculas involucradas en la regulación del ritmo biológico y se demostró que el mecanismo identificado en moscas del vinagre es común a mútliples especies.

Se descubrió asimismo cómo la luz solar ayuda a sincronizar el reloj biológico en el cuerpo humano y cómo la exposición a un exceso de luz a horas inapropiadas puede perturbar dicho reloj.

En el cuerpo humano, múltiples funciones siguen un ritmo circadiano –de las palabras latinas circa (aproximadament) y dies (día)- sincronizado con el periodo de rotación de la Tierra. Así, entre otros ejemplos, la temperatura corporal es mínima de madrugada y máxima por la tarde; el nivel de alerta es máximo por la mañana, mientras que la tensión arterial es máxima por la tarde; y aunque la somnolencia aumenta de manera transitoria a primera hora de la tarde, el sueño profundo es máximo por la noche.

“Desde los descubrimientos pioneros de los tres premiados, la biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación amplio y dinámico, con implicaciones para nuestra salud y nuestro bienestar”, destaca la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska.

“La biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación amplio y dinámico con implicaciones para nuestra salud y nuestro bienestar”, destaca la Asamblea Nobel

Michael Rosbah (Kansas City, 1944) sigue estando afiliado a la Universidad Brandeis en Boston. Jeffrey Hall (Nueva York, 1945) se trasladó en el 2002 a la Universidad de Maine. Por su parte, Michael Young (Miami, 1949) sigue afiliado a la Universidad Rockefeller de Nueva York.

Siguiendo la tradición, el Nobel de Medicina se anuncia el primer lunes de octubre y, como cada año, es el primero que se hace público. En los próximos días le seguirán el de Física (mañana martes); Química (miércoles 4); Paz (viernes 6); Economía (lunes 9); y Literatura (en una fecha que aún no se ha anunciado).

Michael Rosbash  wn Newton, Massachusetts.
Michael Rosbash wn Newton, Massachusetts. (Brian Snyder / Reuters)

La Fundación Nobel ha elevado este año la dotación económica de los premios a 9 millones de coronas suecas (934.000 euros), un millón más que el año pasado. La cuantía se había reducido de 10 a 8 millones de euros en el 2011 durante la Gran Recesión. Los tres premiados se repartirán el premio a partes iguales.

“El premio Nobel representa la ciencia, el humanismo y la cooperación internacional. En un momento en que el conocimiento y los hechos se cuestionan, estos valores son más importantes que nunca”, declaró Carl-Henrik Heldin, presidente de la Fundación Nobel, al anunciar el aumento de la dotación económica de los premios.