El reloj biológico

El reloj biológico es el mecanismo interno con el que los seres vivos llevan la cuenta de la hora del día. Casi todo en un cuerpo cambia a lo largo de las 24 horas: la temperatura baja de noche y sube por la tarde, el cortisol sube antes de despertar, la presión arterial, la digestión, la fuerza muscular, la atención, la división de las células, todo tiene su hora. Y no es una simple respuesta a la luz. Una persona encerrada en una cueva sin ventanas ni reloj sigue durmiendo y despertando con un ritmo de unas 24 horas, y una planta en la oscuridad sigue abriendo las hojas por la mañana. El ritmo es interno; la luz solo lo pone en hora.

Lo primero se vio en 1729. El astrónomo francés Jean-Jacques de Mairan metió una mimosa en un armario y observó que seguía abriendo las hojas de día y cerrándolas de noche, sin ver el sol. Durante dos siglos se discutió si el ritmo era de la planta o de alguna señal exterior que se colaba. En los años cincuenta se comprobó que era propio: en ausencia de señales, el periodo no es exactamente de 24 horas, en las personas es de unas 24 horas y cuarto, así que sin la luz para corregirlo el reloj se va adelantando o atrasando unos minutos cada día, y eso demuestra que es un reloj y no un eco del sol. Se le llamó circadiano, de alrededor de un día.

Está en los genes. Ronald Konopka y Seymour Benzer encontraron en 1971 mosca de la fruta mutantes con relojes de 19 horas, de 29 horas o sin reloj, y las tres mutaciones estaban en un mismo gen, al que llamaron period. En los años ochenta y noventa, Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young desmontaron el mecanismo, y fue el Nobel de 2017. Es de una elegancia sencilla: el gen fabrica una proteína durante el día, la proteína se acumula, entra en el núcleo por la noche y apaga su propio gen; se va degradando, el gen se vuelve a encender, y el ciclo tarda unas 24 horas en dar la vuelta. Un puñado de genes que se apagan y se encienden unos a otros, y el mismo diseño, con otros nombres, funciona en los hongos, las plantas y las personas.

Cada célula del cuerpo tiene ese reloj, y el hígado, el músculo o la piel siguen marcando la hora en un plato de laboratorio. Lo que los pone a todos de acuerdo es un reloj maestro en el cerebro, un grupo de veinte mil neuronas justo encima de donde se cruzan los nervios ópticos. Recibe la luz a través de unas células de la retina descubiertas en 2002, que no sirven para ver sino solo para medir la luz, y son especialmente sensibles al azul; por eso la luz azul de las pantallas por la noche retrasa el reloj. Desde allí manda la hora al resto del cuerpo con nervios y con hormonas, sobre todo con la melatonina, que la glándula pineal fabrica en la oscuridad y que es el mensaje de que es de noche.

El reloj tiene sentido porque el mundo es predecible. Preparar la digestión antes de la hora de comer, subir la temperatura antes de despertar, activar la reparación del ADN de noche cuando no hay sol que lo dañe, abrir las flores cuando salen las abejas, todo eso es adelantarse en vez de reaccionar, y ahorra. Las cianobacterias lo tienen desde hace miles de millones de años, probablemente para separar la fotosíntesis de día de la fijación de nitrógeno de noche, que se estorban.

Cuando se rompe, se nota. El jet lag es el reloj interno marcando la hora de otro continente, y tarda un día por cada hora de diferencia en ajustarse. Los trabajadores de turno de noche, que viven de forma permanente contra su reloj, tienen más diabetes, más obesidad, más enfermedades del corazón y algo más de cáncer, y la Organización Mundial de la Salud considera el trabajo nocturno un probable carcinógeno. La hora a la que se toma un medicamento cambia su efecto, y la cronoterapia lo aprovecha. Y adolescentes y personas mayores tienen el reloj puesto a horas distintas, tarde los unos y temprano los otros, lo que explica más de una discusión familiar.

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