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Relojes biológicos: Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2017

Autor
Categoría
biologia
Ciencia
Medicina
Fecha de Publicación
2017/10/03
Temas
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¬ęEl Nobel de Fisiolog√≠a y Medicina 2017 fue entregado por la Real Academia Sueca a Jeffrey C. Hall y Michael Rosbash de Braideis University y a Michael W. Young de Rockefeller University por descubrir c√≥mo los organismos vivos se sincronizan con los ritmos del planeta Tierra.¬Ľ

Hay una mosca que se cayó a la sopa

La historia comienza en 1971 en el laboratorio de Seymor Benzer (1921-2007). En esa √©poca, la mitad de la gente pensaba que la idea de que los genes afectan el comportamiento era descabellada. Seymor uso mutantes de moscas para demostrar que estaban equivocados. Entre las mutantes m√°s interesantes que encontr√≥ estaba el grupo de moscas ¬ęper¬Ľ (period) que ten√≠an alterados los periodos de actividad y descanso al igual que Seymor, que prefer√≠a trabajar en la noche. Pero no fue hasta el a√Īo 1984 en que, trabajando en forma independiente Hall con Roshbash y por otro lado Mike Young, lograron identificar el gen mutado que causa la p√©rdida del reloj biol√≥gico y lo llamaron per(1). No fue hasta 1994 que Mike Young encontr√≥ el gen tim (timeless, o sin tiempo) que es regulado por la luz y a su vez regula al gen per. De esta manera se completa el puzzle de c√≥mo los ciclos de luz/oscuridad del planeta pueden afectar el reloj biol√≥gico de los organismos vivos (2). Un reloj que est√° presente en organismos tan variados como plantas, ratones y humanos, y que actualmente se considera una funci√≥n tan fundamental como respirar.
Soledad Miranda, investigadora de la Universidad de Montreal y una de nuestras etilmercuristas, conoci√≥ de cerca el ¬ęefecto Nobel¬Ľ:
Cuando yo viv√≠a en la Rockefeller University y hac√≠a mi posdoctorado, el d√≠a en que anunciaban el Nobel este era el tema del que se hablaba desde que sub√≠as al ascensor. Como parte del equipo, est√°bamos todos nerviosos porque las predicciones para el pr√≥ximo ganador incluyen cada a√Īo a varios profesores de esa universidad. De hecho, la Rockefeller University tiene 25 premios Nobel, 5 de ellos desde el a√Īo 2000. Ah√≠ aprend√≠ que ¬ęEl Llamado¬Ľ desde Suecia siempre ocurre en la mitad de la noche para los que vivimos en Am√©rica del Sur o del Norte. Y lo que pasa durante estos extra√Īos llamados es parte de la leyenda. Por ejemplo, Roderick Mackinnon (Rockefeller, Nobel de Qu√≠mica 2001) estaba en un acelerador de part√≠culas en alg√ļn desierto lejano y les cost√≥ mucho encontrarlo para darle la noticia. A Martin Chalfie (Columbia University, Nobel de Qu√≠mica 2008) no lo encontraron nunca y terminaron llamando a una de sus alumnas, la chilena Andrea Calixto [¬°Mira mam√°, dijo Chile!]. Michael Roshbach, galardonado este a√Īo, contest√≥ el tel√©fono y dijo: ¬ęme est√°n tomando el pelo!¬Ľ.
Tambi√©n le tom√≥ por sorpresa a Mike Young, que no estaba entre los favoritos para este a√Īo. Durante la conferencia de prensa, Mike dijo estar tan nervioso que se puso los zapatos antes que los pantalones esa ma√Īana. Con su usual sencillez, cont√≥ la historia de sus descubrimientos y despu√©s contest√≥ preguntas de los periodistas cient√≠ficos. Ac√° resumimos y explicamos las ideas m√°s interesantes.
Científicos sin pantalones es una tendencia en tu área.
Ahora que va a tener que viajar a Estocolmo para recibir el premio Nobel, ¬Ņqu√© le va a pasar a su ciclo circadiano con el jet lag?
Mike Young: Todas las células de nuestro cuerpo tienen su propio reloj biológico. Las neuronas de nuestro cerebro se adaptan en 24 horas, pero las de la piel o del hígado se demoran más. A los ratones de laboratorio les toma una semana entera hasta que todo el cuerpo se adapta al nuevo horario. Estar expuestos a la luz del sol ayuda a adaptarse más rápido al nuevo horario. El hígado, sin embargo, no ve el sol, sino que se activa cuando comemos, por eso es importante comer a las horas del lugar donde uno llega para acelerar la adaptación. En el futuro también van a existir fármacos en la medida que encontremos más genes que pueden responder para ayudar a adaptarse más rápido.
Con esto se acaban las excusas para ir a asaltar el refrigerador en mitad de la noche: ¬ę¬°Es que estoy con el horario cambiado!¬Ľ
¬ŅQu√© pasa con la gente en Suecia (¬°o en Punta Arenas!) donde hay tantas horas de oscuridad en invierno?
M. Y.: La respuesta a esta pregunta se sabe desde el siglo XVIII. El astrónomo Jean Jacques d'Ortous de Mairan estudiaba las plantas llamadas mimosas. Estas plantas cierran sus hojas en la noche y él se preguntó qué pasaba si las ponía en una caja oscura todo el día. La respuesta es que las plantas seguían abriendo las hojas en el día y cerrandolas en la noche, lo que demostró que tenían un reloj biológico que funcionaba independiente de la luz del sol. Eso mismo pasa con los habitantes de Punta Arenas. El reloj sigue funcionando con un periodo de casi 24 horas, que es lo normal.
¬ŅQu√© importancia tiene el reloj biol√≥gico para la salud humana?
M. Y.: Uno de los descubrimientos m√°s interesantes es que el reloj biol√≥gico tiene que ver con la obesidad. A√ļn no se sabe bien por qu√©, pero si los periodos de alimentaci√≥n se intercalan con periodos de ayuno, engordan menos que si esas mismas calor√≠as se consumen en forma constante. Probablemente tiene que ver con s√≠ntesis de hormonas y esto se est√° estudiando intensamente. Tambi√©n gracias a los avances en secuenciaci√≥n de genomas se est√°n empezando a estudiar mutaciones en humanos que llevan a problemas del sue√Īo, con la idea final de buscar f√°rmacos para tratamientos.
Así termina de tejerse una historia que comienza en un laboratorio lleno de moscas, con una pregunta sin aplicación práctica clara, y que termina con un tipo con zapatos y sin pantalones a mitad de la noche. La historia de una investigación poco pretenciosa, pero que permitió descubrir una función fundamental para la salud humana, lo que promete mejorar la calidad de vida de muchas personas.
En un momento en que en Estados Unidos, e incluso en Chile, se está discutiendo dejar de financiar investigaciones básicas como esta, la Academia Sueca manda un claro mensaje: la ciencia no se hace solo con investigaciones de aplicación inmediata. A veces, la simple curiosidad y una ruta sin mapas pueden llevarnos a descubrir extraordinarios tesoros.

Referencias

1.
Bonini NM. A Tribute to Seymour Benzer, 1921‚Äď2007. Genetics. 2008;180(3):1265‚Äď73. (Disponible ac√°)
2.
Myers MP, Wager-Smith K, Rothenfluh-Hilfiker A, Young MW. Light-Induced Degradation of TIMELESS and Entrainment of the Drosophila Circadian Clock. Science. 1996;271(5256):1736‚Äď40 (Disponible ac√°)