Nuestros relojes corporales no reciben mucho respeto.
Claro, hablamos de ellos todo el tiempo: “No soy una persona madrugadora” o “Estoy muuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu como para ellos, ”, por lo general, es solo para conversar o jugar la carta de biología si nos sentimos especialmente disfuncional
Pero nuestro reloj interno, de hecho, parece ser una fuerza poderosa para mantenernos saludables. Y, ahora que tres científicos estadounidenses de ritmo circadiano ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina el año pasado, su impacto sobre cómo nos sentimos y cómo funcionamos se está tomando más en serio en la comunidad médica.
Esos investigadores señalaron que los genes vinculados a nuestros relojes corporales juegan un papel fundamental en todo, desde nuestros niveles hormonales y temperatura corporal hasta nuestros ciclos de sueño e incluso nuestro comportamiento. Ahora se cree que entre el 30 y el 50 por ciento de nuestros genes tienen actividad regulada por los ritmos circadianos, incluidos los que forman parte de nuestro sistema inmunológico.
"Hay una gran cantidad de evidencia que muestra que afecciones como la depresión, la diabetes, las enfermedades cardíacas y el Alzheimer tienen una conexión con el reloj de su cuerpo", dice Rosemary Braun, profesora asistente de medicina preventiva en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.
"Entonces, ¿qué pasaría si pudiéramos detectar el tiempo fisiológico de una persona?"
¿Que hora tienes?
Braun es parte de un equipo de investigación en Northwestern que ha dado un gran primer paso para lograrlo. En un estudio publicado recientemente en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, los científicos informaron sobre el desarrollo de un análisis de sangre que dicen que puede detectar qué hora es en el cuerpo de una persona.
Braun dice que la prueba, llamada TimeSignature, puede realizarse dentro de una hora y media después de evaluar el tiempo biológico de una persona. Un beneficio probable es que podría ayudar a los médicos a medir con mayor precisión cuando la medicación, ya sea una píldora para la presión arterial o quimioterapia, sería más efectiva.
"Puede tener más sentido tomar su medicamento en un momento que en otro", dice Ravi Allada, profesor de neurobiología en el Colegio de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern y uno de los coautores del estudio. "Y esta prueba podría guiarnos para determinar cuándo debe tomar esa píldora".
Al determinar el mejor momento para tomar un medicamento, se pueden usar dosis más bajas, y eso puede reducir el riesgo de efectos secundarios.
Allada señala que muchos aspectos de la enfermedad están relacionados con nuestros relojes internos, como cuándo durante el día una persona puede estar en mayor riesgo de sufrir un ataque cardíaco o un ataque de asma. Reitera el punto de Braun sobre un posible vínculo entre un reloj alterado y problemas crónicos de salud.
"Puedes pensar en el reloj como el director de una orquesta, y todo tiene que suceder en el momento apropiado", dice Allada. "Pero si interrumpes el conductor, ya no tienes la música".
Lectura de patrones genéticos
La idea de que las muestras de sangre se pueden usar para establecer el tiempo corporal de una persona no es nueva. Pero anteriormente habría requerido que una persona se extraiga sangre cada hora horas durante gran parte del día, un proceso que es costoso y poco práctico.
Pero con TimeSignature, solo se debe tomar sangre dos veces en un día, y el objetivo es reducirlo a una muestra. Entonces, ¿cómo pudieron los investigadores simplificar el proceso tan dramáticamente?
Inteligencia artificial.
Específicamente, recolectaron muestras de sangre cada dos horas de un grupo de sujetos de prueba y aumentaron esos datos con mediciones de otros cuatro estudios. Luego, escribieron un algoritmo que ordenaba a una computadora analizar 20, 000 genes diferentes y buscar patrones en el momento de la "expresión génica", cuando el ADN se convierte en un producto, como la proteína. En última instancia, la máquina pudo reducir el número a 41 genes que exhibían mayor actividad genética durante diferentes momentos del día. A partir de eso, pudo correlacionar un momento del día con la actividad en esos 41 marcadores de expresión génica.
"Teníamos la idea de que podríamos utilizar la actividad en esos genes y trabajar hacia atrás y poder deducir qué hora del día es en su cuerpo", dice Braun.
Hasta ahora, TimeSignature solo se ha utilizado para evaluar sujetos sanos. Al analizar muestras de sangre, fue capaz de deducir el momento en que se extrajo la sangre.
Braun dice que la investigación futura se centrará en determinar el tiempo biológico de las personas cuyos relojes corporales no están sincronizados con el tiempo real.
Kenneth Wright es director del Laboratorio de sueño y cronobiología de la Universidad de Colorado, Boulder. No participó en el estudio, pero aprecia el potencial de la prueba.
"Ser capaz de determinar con precisión y facilidad el tiempo circadiano interno tiene una relevancia importante para determinar la salud circadiana de una persona y para el momento óptimo de los tratamientos", dice.
"La nueva técnica es un avance", agrega Wright, "pero necesita ser probada para ver con qué precisión puede predecir el momento biológico interno real de las personas". Los resultados del estudio muestran que la nueva técnica puede predecir la hora del reloj en que se tomó la muestra, no el tiempo biológico de la persona ".
Allada reconoce que puede haber una desviación entre la hora del reloj corporal y la "hora del reloj de pared", pero dice que en los sujetos sanos que evaluaron, la primera fue una "aproximación cercana" de la segunda.
Prediciendo el riesgo
Si bien Northwestern ha solicitado una patente para el análisis de sangre TimeSignature, ha puesto el algoritmo a disposición de otros investigadores. Braun dice que es prometedor que la prueba funcione en otros laboratorios externos, y que ha demostrado ser "robusta"; su estimación del tiempo interno de un individuo no parece ser rechazada por eventos aleatorios, como un vuelo al extranjero a través de múltiples zonas horarias.
Eso aumenta las posibilidades de que un análisis de sangre del reloj corporal algún día se convierta en una parte estándar de un chequeo anual.
Allada cree que dada la conexión entre los relojes corporales alterados y diversas afecciones de salud, la prueba podría algún día usarse para predecir quién podría tener un mayor riesgo de desarrollar ciertas enfermedades. Eso podría ser particularmente útil en el tratamiento de afecciones como el Alzheimer, donde los síntomas generalmente no son aparentes hasta que la enfermedad ha progresado significativamente.
"Si el tiempo corporal de alguien está muy lejos de lo que debería ser, eso puede ser un factor de riesgo predisponente para una enfermedad", dice Allada. “El mayor avance aquí es poder medir un proceso biológico que sabemos que es importante cuando se trata de enfermedades, y hacerlo de una manera práctica, para que alguien pueda ir al consultorio de su médico y extraer su sangre y resolver esto . "
