Els rellotges biològics són un tema que està de moda. Segur que has sentit a parlar dels ritmes circadiaris, però saps què són? És el mateix un rellotge biològic que un ritme circadiari? Queda’t fins al final per descobrir-ho!

Els Rellotges creen Ritmes

Les nostres cèl·lules són petits rellotges biològics. Poden saber en quin moment del dia ens trobem, fins i tot sense dependre de factors ambientals. Però, com s’ho fan?

Suposo que saps com funciona un rellotge de sorra. Per saber quant de temps ha passat, només cal mirar quanta sorra s’ha acumulat. Si el deixen uns instants, n’hi haurà poca. Però si el deixem una bona estona, llavors n’hi haurà bastant.

Rellotge

Doncs les cèl·lules funcionen igual! Sabem que és de nit perquè acumulen certes proteïnes. I, esclar, durant el dia s’aniran degradant fins a tornar a començar el cicle. Aquests períodes repetitius reben el nom de ritmes circadiaris. (del llatí circa, al voltant de, i die, dia).

Ara bé, són importants aquests ritmes? Evidentment que sí! S’encarreguen de regular múltiples funcions rutinàries, com ara la son, la gana i el nostre estat mental.

Una mica d’Història

Fins ara hem vist que els rellotges biològics produeixen ritmes circadiaris, i els regulen. Són tan importants que resulten imprescindibles per la vida a la Terra. De fet, es poden trobar en quasi tots els organismes vius: des de mamífers a cianobacteris, passant per plantes i fongs.

El primer científic a observar-los va ser l’astrònom Jean-Jacques Dortous (segle XVIII). Es va fixar en un fenomen força curiós: les fulles de la mimosa es tancaven a la nit, però durant el dia es tornaven a obrir.

Durant els següents segles no es va avançar gaire més. Fins a finals del segle XX que no es van produir les principals descobertes, de la mà dels científics Jeffrey C. HallMichael Rosbash i Michael W. Young. Tanmateix, el Nobel de Medicina no va arribar fins a l’any 2017 (coses que passen).

Base Molecular dels Ritmes

A continuació intentaré explicar el procés que va merèixer un Nobel. És una mica complicat, però, si hi pares atenció, veuràs que és extraordinari. 

El ritme circadiari es controla per tres gens diferents, que donen les seves respectives proteïnes: period (per), timeless (tim) i doubletime (bdt). D’aquestes proteïnes, la que es va descobrir primer va ser period.

Es va comprovar que period era molt abundant al nucli, i que els seus nivells eren màxims durant la nit. En canvi, de dia hi havia una concentració baixa. Aquests dos fets van portar a pensar que la proteïna s’autoregulava amb un feedback negatiu.

Esquema rellotge

I estaven en el cert! La proteïna period és un inhibidor. Ara bé, per entrar al nucli des del citoplasma li cal una ajuda. Cal un transportador que s’hi uneixi. Aquest, evidentment, és timeless.

Ara ja tenim definit com es regula el ritme. No obstant això, ha quedat quelcom sense resoldre. Com s’elimina period timeless quan és de dia? Doncs d’això s’encarrega l’última de les tres proteïnes: doubletime.

Quan el Rellotge s’Espatlla

El nostre rellotge biològic principal està al cervell. Es tracta d’un grup de més de 20.000 neurones, que en els vertebrats s’anomena nucli supraquiasmàtic (NSQ). Com a curiositat et diré que es troba dins de l’hipotàlem.

Doncs bé, resulta que la funció del NSQ és produir una hormona, la melatonina. Aquesta és la famosa hormona de la son. És aquella que comencem a fabricar al vespre, i que fa que quedem adormits al sofà.

Tot i que els ritmes circadiaris funcionen autònomament, a vegades es poden veure modificats. Per exemple, quan fem un viatge molt llarg, caldrà reiniciar el rellotge biològic per adaptar-nos al nou fus horari. I, esclar, això suposa un període d’adaptació.


Per saber-ne més

National Institute of General Medical Sciences – Hoja informativa sobre los ritmos circadianos

El País – “La alteración del sueño y de los ritmos circadianos puede dañar la salud”

Bioquímica Club – Els cicles circadians valen un Nobel


I els mòbils? I la televisió? Des de la invenció de la bombeta, els humans hem anat enganyant el nostre rellotge biològic. Potser ja és hora que li prestem atenció! Si és de nit, cal foscor. I punt. Què en penses?