Todos hemos oído hablar de nuestro reloj biológico, una especie de sistema interno del organismo humano que regula determinados aspectos del comportamiento y la fisiología estableciendo ciclos circadianos. Funciona de la siguiente manera: el cerebro envía señales a nuestro cuerpo para que libere diferentes hormonas en ciertos momentos del día.
Por ejemplo, recibe un impulso de la hormona cortisol que activa el organismo justo antes de despertarnos. Pero aunque siempre que pensamos en este aspecto nos referimos a un reloj biológico, lo cierto es que existe un segundo reloj que está dentro de las neuronas de un área de nuestro cerebro, que se tiene que conectar con el primero, el reloj biológico central, para que las hormonas se liberen de forma eficaz. O lo que es lo mismo, la liberación de hormonas que influye tanto en nuestra salud y nuestro comportamiento, en realidad depende de la actividad interconectada de los relojes de diferentes neuronas.
Así queda de manifiesto en una nueva investigación de la Universidad de Washington publicada en la revista Nature que muestra cómo la liberación diaria de unas hormonas llamadas glucocorticoides –que influyen en el metabolismo y tienen efectos antiinflamatorios e inmunodepresores– depende de los ritmos coordinados del gen del reloj biológico central y de la actividad neuronal en las neuronas. Ambos se encuentran en dos partes del hipotálamo, el núcleo supraquiasmático (SCN) y el núcleo paraventricular (PVN).
“El comportamiento y la fisiología normales dependen de una liberación circadiana de varias hormonas durante casi 24 horas”, asegura Jeff Jones, director del estudio. La clave es que cuando se interrumpe la liberación de hormonas, se pueden desencadenar numerosas patologías, desde trastornos afectivos como la ansiedad y la depresión a trastornos metabólicos como la diabetes y la obesidad.
“Queríamos entender cómo las señales del reloj biológico central, situado en una pequeña área del cerebro llamada SCN, son decodificadas por el resto del cerebro para generar estos diversos ritmos circadianos en la liberación de hormonas", asegura. Ubicadas en el hipotálamo, las neuronas del SCN envían señales diarias que se decodifican en otras partes del cerebro que se comunican con las glándulas suprarrenales y el sistema endocrino del cuerpo.
Utilizando un nuevo enfoque de grabación neuronal, los expertos registraron la actividad cerebral en ratones individuales durante hasta dos semanas a la vez. Utilizando información sobre la actividad de reposo diaria de cada ratón y la secreción de corticosterona (el cortisol de estos animales), junto con la expresión génica y la actividad eléctrica de las neuronas específicas en sus cerebros, los científicos descubrieron un circuito crítico entre el núcleo supraquiasmático y las neuronas en el núcleo paraventricular que producen la hormona que desencadena la liberación de glucocorticoides. Es decir, no vale con que el reloj biológico central del núcleo supraquiasmático envíe señales diarias; el reloj local de las neuronas del núcleo paraventricular también debe funcionar correctamente para producir ritmos diarios coordinados en la liberación de hormonas.