RITMOS BIOLOGICOS
Todas las especies del planeta presentan cambios cíclicos en sus funciones biológicas. En la mayoría de los organismos estas variaciones están estrictamente sincronizadas con las claves ambientales (luz solar, temperatura, etc.). Cuando estos cambios cíclicos tienen una duración cercana a las 24 horas se les llama ritmos circadianos (del latín circa: alrededor de) e incluyen desde fenómenos tan simples como la apertura y cierre de las flores hasta, en los seres humanos, los cambios en la temperatura corporal, la presión arterial o la producción de hormonas. En los animales diurnos, se aumenta la actividad con la luz del día, en los animales nocturnos es a la inversa. La actividad de muchos organismos marinos también varía en función de las mareas, la cual cambia según la hora (luz) del día.
Los ritmos que ocurren con una frecuencia mayor a la diaria se denominan ritmos ultradianos. Estos pueden ser mensuales, anuales, etc. Los ritmos mensuales incluyen los cambios de peso en los hombres o el período menstrual en las mujeres. Los ciclos anuales, o ritmos circanuales, incluyen la migración de aves, la actividad reproductiva de numerosas especies, o la hibernación de los mamíferos. Los ciclos diarios, o ritmos circadianos, son en parte una respuesta a la luz del día y la oscuridad, y los ciclos anuales son en parte respuestas a los cambios en la longitud relativa de los períodos de luz del día propios de cada estación. Sin embargo, el medio ambiente determina los cambios cíclicos por cambios en la cantidad de luz del día (por ejemplo, nos encontramos más decaídos en invierno), la temperatura o la disponibilidad de alimentos (como es el caso de las épocas de cría de los animales).
En el ser humano el ritmo circadiano se observa principalmente en la alternancia entre sueño y vigilia, pero también es posible observarlo en otras variables biológicas como la temperatura corporal, la secreción de algunas hormonas como el cortisol y ciertas funciones cognitivas e incluso las emociones. Pese a su heterogeneicidad presentan una gran sincronía entre ellas como es el caso del cortisol plasmático y la temperatura.
Muchos de estos ritmos están mediados genéticamente, controlados por el reloj endógeno o marcapasos central que es el núcleo supraquiasmático al cual le llega la información de la luz ambiental mediante el circuito retino-hipotálamo-pineal. Estos ritmos están sincronizados con señales ambientales, contando con diversos mecanismos de reajuste o retroalimentación según las circunstancias que rodeen al individuo en cada momento. A estas señales ambientales se las denomina zeitgebers término alemán que podría traducirse como “sincronizadores” o más literalmente “dadores de tiempo”. Ejemplos de zeitgebers pueden ser: la temperatura externa, la disponibilidad de alimento, la presión atmosférica o la luz ambiental.
En los seres humanos podemos encontrar ritmos en parámetros hemáticos, cardiovasculares, temperatura corporal, secreción de hormonas, sueño/vigilia, digestión y metabolismo, descanso/actividad o en la producción de orina.
MELATONINA
La melatonina o N-acetil-5-metoxitriptamina es una hormona encontrada en animales superiores y en algunas algas, en concentraciones que varían de acuerdo al ciclo diurno/nocturno. La melatonina es sintetizada a partir del neurotransmisor serotonina. Se produce, principalmente, en la glándula pineal, y participa en una gran variedad de procesos celulares, neuroendocrinos y neurofisiológicos. Una de las características más sobresalientes respecto a la biosíntesis pineal de melatonina es su variabilidad a lo largo del ciclo de 24 horas, y su respuesta precisa a cambios en la iluminación ambiental. Por ello, la melatonina se considera una neurohormona con función pertinente en la fisiología circadiana. Muchos de sus efectos biológicos se deben a su acción sobre receptores de melatonina y, otros más, a su potente acción como antioxidante, el cual juega un papel muy especial en la protección del ADN nuclear y mitocondrial. En el hombre se produce una síntesis constante de melatonina que disminuye abruptamente hacia los 30 años de edad.
Se ha visto que el proceso de liberación de melatonina es un proceso de fototransducción, que se estimula en oscuridad a través del ojo enviando señales nerviosas que a través del tracto retinohipotalámico, hace escala por el núcleo supraquiasmático, sale por la médula al ganglio cervical superior, y de allí a la glándula pineal donde finalmente se produce melatonina. Los factores que modulan la secreción de melatonina se pueden dividir en dos grupos bien diferenciados: ambientales (fotoperíodo, estaciones del año, temperatura,etc) y endógenos (estrés y la edad).
METABOLISMO Y DISTRIBUCION
La serotonina (5′-hidroxitriptamina) por acción de la N-acetiltransferasa se transforma en N-acetilserotonina la cual por intermediación de la hidroxil-indol-metil-transferasa acaba el ciclo con la síntesis de melatonina Alcanza sus mayores concentraciones en la glándula pineal. Los mayores picos se originan en la oscuridad y los menores en las horas de luz. Esto es porque la enzima N-acetiltransferasa tiene menores niveles de actividad por el día y mayores por la noche. Una vez que se estimula, el pinealocito (célula de la glándula pineal) segrega melatonina a la sangre, unida a albúmina (65% de las ocasiones) o libre (35%). La vida media de la serotonina es de 10-15 minutos. Se metaboliza por la sangre, hígado o cerebro. En el hígado se convierte en la 6-OH-melatonina, que pasa a sulfato (principal metabolito) y posteriormente a glucuronato eliminándose éstos por la orina.
La melatonina producida en la glandula pineal actúa como una hormona endocrina, ya que es liberada al torrente circulatorio, mientras que la producida en la retina y en el tracto gastrointestinal actúa como una hormona paracrina.
ROL DE LA MELATONINA
Estudios recientes han concluido que la administración de melatonina en mujeres premenopáusicas produce una mejora significativa en el funcionamiento tiroideo y los niveles de gonadotropinas, así como una restauración de la fertilidad y la menstruación, y previene la depresión asociada con la menopausia. La melatonina también ha demostrado ser efectiva contra un tipo de depresión, el Desorden Afectivo Estacional (SAD). La melatonina influye sobre el sistema inmunológico, cáncer, envejecimiento, enfermedades cardiovasculares, cambios de ritmo diarios, sueño, afecciones psiquiátricas. Los cambios de ritmos están asociados al “jet lag” (pasajeros de viajes transoceánicos), trabajadores de turno de noche y síndrome de fase retrasada del sueño.
Estudios experimentales sugieren que la acción antineoplásica de la melatonina se produce por diversos mecanismos antioxidantes, antimitóticos y antiangiogénicos de la melatonina, así como su capacidad para modular el sistema inmunológico y alterar el metabolismo de las grasas. La melatonina interactúa con los receptores de membrana y nucleares, y puede estar vinculado a la regulación del crecimiento tumoral. De particular importancia para el riesgo de cáncer de mama, la melatonina también puede bloquear los receptores de estrogénicos ERα y el impacto de la enzima aromatasa.
La disminución de la secreción de melatonina acelera los procesos de envejecimiento. El timo y la glándula pineal empiezan a envejecer a partir de la pubertad.
