La noche y el día. Ritmo circadiano.

Vincent Van Gogh Noche estrellada (1889) Óleo sobre lienzo. 73,7 x 91,1 cm MoMA. New York

La Noche estrellada es la interpretación que hizo Vincent Van Gogh de lo que veía desde su habitación, en el asilo psiquiátrico de Saint-Rémy, en la Provenza: un paisaje nocturno, en el que se ponen de manifiesto los colores de la noche, además del sentido de ésta como tiempo de misterio, soledad y angustia. En el cuadro se diferencian dos partes: abajo está la tierra, con el pueblo, donde puede verse luz en algunas ventanas y presidido por el campanario de la iglesia (que Van Gogh inventa, evocando los campanarios holandeses de su infancia). En la parte superior está el cielo, con la luna y las estrellas, irradiando su luz desde unas formas circulares, de gran dinamismo, con flujos ondulantes que se combinan entre sí. Un ciprés, a la izquierda, premonición de la muerte, crea una sensación de profundidad y une el cielo con la tierra. 

Este cuadro, tan rico en simbolismo, evoca el paso de la noche al día. La claridad que rodea la colina podría ser la primera luz de la madrugada. Una hora en el que el organismo se prepara para el cambio de actividad, para dejar el reposo nocturno e iniciar la actividad del día. La regulación de este cambio de ritmo, que afecta profundamente a  todos los seres vivos. Estos ritmos internos se conocen como circadianos por las palabras latinas circa, alrededor, y dies, día. 

Precisamente hace pocos días fue concedido el Premio Nobel de Medicina a los científicos americanos Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash (Universidad Brandeis, en Waltham) y Michael W. Young (Universidad Rockefeller, en Nueva York) por descubrir los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano, el «reloj biológico interno» por el que plantas, animales y humanos se adaptan a las rotaciones de la Tierra. Sus investigaciones se aplican por ejemplo al «jet lag» que producen los viajes transatlánticos y a la función clorofílica de las plantas. Los ritmos circadianos tienen importantes  implicaciones para la salud y el bienestar, como comprender mejor los mecanismos del sueño, ahondar en las causas del insomnio y del "jet-lag".

La mano de Salvador Dalí, pintando el sol

Gracias al trabajo de estos investigadores sabemos que los seres vivos llevan en sus células un reloj interno, sincronizado con las vueltas de 24 horas que da el planeta Tierra. Muchos fenómenos biológicos, como el sueño, tienen lugar rítmicamente alrededor de la misma hora del día, gracias a este reloj interior. Su existencia ya fue sugerida hace siglos. En 1729, el astrónomo francés Jean-Jacques d'Ortous de Mairan observó el caso de las mimosas, unas plantas cuyas hojas se abren durante el día hacia la luz del Sol y se cierran al atardecer. El investigador descubrió que este ciclo se repetía incluso en condiciones de oscuridad, lo que sugería la existencia de un mecanismo interno.

En 1971, Seymour Benzer y su ayudante Ronald Konopka, del Instituto de Tecnología de California, dieron un salto trascendental en la investigación. Cogieron moscas del vinagre e indujeron mutaciones en su descendencia con sustancias químicas. Algunas de estas nuevas moscas presentaban alteraciones en su ciclo normal de 24 horas. En unas era más corto y en otras era más largo, pero en todas ellas estas perturbaciones se asociaban a mutaciones en un solo gen. El descubrimiento podría haber merecido el Nobel, pero Benzer murió en 2007, a los 86 años, por una apoplejía. Y Konopka falleció en 2015, a los 68 años, de un ataque al corazón.

Modest Urgell: Paisaje nocturno.

El Nobel, finalmente, se lo han llevado Hall (Nueva York, 1945), Rosbash (Kansas City, 1944) y Young (Miami, 1949). Los tres utilizaron más moscas en 1984 para aislar aquel gen, bautizado "periodo" y asociado al control del ritmo biológico normal. Posteriormente, revelaron que este gen y otros se autorregulan a través de sus propios productos —diferentes proteínas— generando oscilaciones de unas 24 horas. Cada célula tenía un reloj interno autorregulado.

La comunidad científica ha constatado desde entonces la importancia de este mecanismo en la salud humana. Este reloj interior está implicado en la regulación del sueño, en la liberación de hormonas, en el comportamiento alimentario e incluso en la presión sanguínea y la temperatura corporal. Si la jornada comienza con sueño profundo y una temperatura corporal baja, la liberación de cortisol al amanecer aumenta el azúcar en sangre. El cuerpo prepara sus energías para afrontar el día. Cuando cae la noche, con un pico de presión sanguínea, se segrega melatonina, una hormona vinculada al sueño.

El sueño es vital para la función cerebral normal. Las disfunciones circadianas se han vinculado a trastornos del sueño, a depresiones, al trastorno bipolar, a la función cognitiva, a la formación de la memoria y a algunas enfermedades neurológicas o incluso cáncer. El síndrome del cambio rápido de zona horaria, más conocido como jet lag, es una muestra clara de la importancia de este reloj interno y de sus desajustes.

Premio Nobel de Medicina 2017 para 
descubridores del reloj biológico: