Jueves, 11 de Octubre de 2007

La Politécnica de Cataluña descubre cómo funciona el temporizador biológico que controla el reloj circadiano

EFE ·11/10/2007 - 21:24h

EFE - El profesor de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Jordi García Ojalvo, hoy en una entrevista a Efe para hablar sobre sus investigaciones sobre el reloj circadiano. EFE

El reloj circadiano, que gobierna el ritmo biológico de los seres vivos y que se activa cada 24 horas, depende de dos moléculas muy pequeñas y desconocidas hasta ahora, según las investigaciones del profesor de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Jordi García Ojalvo.

Con este descubrimiento, que se ha llevado a cabo en un modelo matemático de relojes circadianos de la mosca de la fruta, se ha desvelado uno de los misterios que se resistían a los científicos desde hace años, según ha explicado a Efe García Ojalvo, y es cómo funciona el temporizador que genera el ritmo circadiano en los núcleos supraquiasmáticos.

El trabajo, publicado en la revista "PLOS Computation Biology", concluye que dos pequeñas moléculas desconocidas y que han denominado (SM y FBM) son las causantes de que dos proteínas, la PET (Period) y la TIM (Timerless) retrasen el reloj el tiempo necesario para que los ciclos biológicos sean de 24 horas.

Según ha explicado, todos tenemos un reloj biológico que hace que en ciertos momentos estemos despiertos y en otros no, que tengamos ganas de comer a mediodía o que cuando se produce un desfase horario tras un largo viaje se sufra lo que se denomina 'jet lag', y que en definitiva es un desajuste de nuestro ritmo de sueño y vigilia.

Estas situaciones demuestran que hay unos ritmos biológicas relacionados con unas periodicidades, que se denominan ciclos circadianos, y que duran veinticuatro horas.

Este reloj circadiano está presente en todas las células de nuestro organismo, pero están sincronizadas por un temporizador superior situado en el sistema nervioso central, en los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo.

Los investigadores conocían desde el año 2005 lo que pasaba en 18 horas de un ciclo circadiano, y cómo se gastaba este tiempo en varias reacciones bioquímicas que se encargan de regular el reloj biológico, pero les faltaba saber qué pasaba con las otras seis.

Según García Ojalvo, del departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Cataluña, "no conocíamos las reacciones que había para dar lugar a un retraso de seis horas en este proceso y poder completar las 24 horas de que consta un ciclo circadiano, y ahora sabemos que la respuesta está en la pequeña molécula, la SM".

El trabajo de la UPC ha revelado que esta SM se va acumulando poco a poco, hasta que llega un límite a partir del cual induce que las proteínas PER y TIM se separen, que es lo que debe pasar para que se complete el ciclo.

Los científicos que han trabajado con García Ojalvo han demostrado además que las más importante de las dos es la SM (Small Molecul), que es la que induce a que estas dos moléculas se desunan.

Con este descubrimiento se podría mejorar el diseño de medicamentos para hacerlos más efectivos en la lucha contra determinadas enfermedades, como el cáncer, mediante un mayor control de la interacción de los fármacos con el ritmo circadiano, y que se conoce como cronoterapia.

Para Jordi García Ojalvo, este tipo de trabajos, realizados en modelos 'in silico', que es como se denomina a los que se hacen mediante simulador matemático con un ordenador, demuestran que en el siglo XXI la biología ha de ser más cuantitativa para poder hacer predicciones con modelos que luego deben comprobarse en experimentos de laboratorio.