La temperatura, no sólo la luz, podría influir también en el ciclo de sueño

Las neuronas del reloj circadiano usan termoreceptores para monitorear constantemente la temperatura de su entorno

Federico Pérez | 27 - febrero - 2018 10:50 am

Los humanos y las moscas de la fruta pueden no haber compartido un ancestro común durante cientos de millones de años, pero las neuronas que rigen nuestros relojes circadianos son sorprendentemente similares. Ahora, investigadores de la Universidad de Michigan (UM), en Estados Unidos, han hecho un descubrimiento en moscas de la fruta que puede enseñarnos un poco más sobre nuestros propios ciclos de sueño.

Utilizando las moscas de la fruta, mostraron cómo las neuronas del reloj circadiano usan termoreceptores para monitorear constantemente la temperatura de su entorno y que incluso los cambios leves en la temperatura tienen efectos fisiológicos en las neuronas del reloj biológico que controlan el tiempo del sueño.

Este descubrimiento –que se publica en la revista ‘Nature’-– ayudará a los investigadores a comprender cómo usan las neuronas la temperatura ambiental además de la luz para regular el tiempo del sueño en los mamíferos, incluidos los humanos.

“Décadas de trabajo de ganadores recientes del Premio Nobel y muchos otros laboratorios han resuelto los detalles de cómo la luz puede ajustar el reloj, pero no se entendían bien los detalles sobre cómo la temperatura es capaz de ajustar el reloj circadiano”, señala el primer autor del estudio, Swathi Yadlapalli, investigador postdoctoral en el Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo de la UM. “De cara al futuro, podemos plantearnos preguntas sobre cómo estos dos estímulos se procesan e integran en el sistema de reloj y cómo esto tiene efectos en nuestro comportamiento del sueño y en otros procesos fisiológicos”, añade.

Los relojes circadianos son mecanismos bioquímicos que permiten a los seres vivos organizar su sueño y despertarse durante el ciclo de 24 horas del día. Los investigadores saben que los relojes circadianos en los mamíferos controlan la temperatura interna del cuerpo para conducir los patrones de sueño, dice otro investigador principal de este trabajo, Orie Shafer, también de la UM. Por ejemplo, pensamos que la temperatura del cuerpo humano está constante a 37 grados, apunta Shafer, pero en realidad, la temperatura de nuestro cuerpo cambia a lo largo del día.

“De hecho, está fluctuando –subraya Shafer–. El sistema circadiano produce un ritmo diario de temperatura, que es una señal importante para cuando es hora de ir a dormir”. A medida que avanzamos hacia la hora de acostarse, estos relojes circadianos refrescan nuestra temperatura interna del cuerpo.

Más calor corporal al dormir, independientemente de la temperatura ambiental

Mientras nos deslizamos hacia la vigilia, estos relojes aumentan el calor; esto se produce independientemente de la temperatura de la habitación en la que estamos durmiendo. Pero mostrar que las neuronas del reloj circadiano en las moscas de la fruta usan la temperatura externa para activar el sueño sugiere que algunas neuronas del reloj en los humanos podrían ser igualmente sensibles.

Para estudiar cómo las neuronas de la mosca de la fruta respondían a la temperatura externa, Yadlapalli trabajó con Chang Jiang, un investigador postdoctoral en los laboratorios de Pramod Reddy y Edgar Meyhofer, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UM. Juntos, desarrollaron un sistema de imagen óptica y control de temperatura que les permitió tomar una instantánea de la actividad neuronal en la red de reloj circadiano de las moscas de la fruta cuando las moscas están expuestas al calor o al frío.

“Parece que las neuronas de reloj pueden obtener la información de la temperatura de los termorreceptores externos, y se está utilizando esa información para el tiempo de dormir en la mosca de una manera que es fundamentalmente la misma que en los humanos –resume Shafer–. A medida que desciende la temperatura, estas neuronas que promueven el sueño se excitan y eso realmente atrapa el ciclo de actividad del sueño a los ciclos de temperatura externos. Es precisamente lo que ocurre con el sueño de los mamíferos cuando baja la temperatura interna”.