Según el investigador, los conejos constituyen un modelo extraordinario para estudiar las señales por el alimento, ya que, de manera natural son alimentados una sola vez al día, a diferencia otras especies experimentales que tienen que someterse a protocolos especiales de alimentación restringida para llevar a cabo estudios similares. El periodo de lactancia de los conejos dura de dos a tres minutos y poco antes de la llegada de la madre las crías muestran una gran actividad motora anticipatorio, que prepara al organismo a recibir el alimento. En estos animales, el alimento es un estimulo importante, ya que al mantener sus ojos cerrados hasta el día 10 o 11 después del nacimiento, la luz no es el estímulo externo.

“Resulta que los genes que controlan el reloj biológico son los mismos en todos los animales, desde las moscas de la fruta hasta seres humanos, de tal forma que los resultados obtenidos en conejos permitirán comprender como funciona el reloj molecular en humanos”, explicó el científico. Debido a los alentadores resultados obtenidos por el grupo de Mario Caba, director de este laboratorio, estos proyectos han sido financiados por el Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos por un periodo de cinco años.

¿Qué es el reloj biológico?
Los procesos fisiológicos y conductuales en los animales están controlados y organizados de manera temporal por relojes biológicos localizados en el cerebro y en tejidos periféricos, que generan un ritmo biológico circádico. Este regula diversos aspectos como son: presión sanguínea, sueño, actividad, alimentación, temperatura corporal y otros.

El control central del ritmo circádico en mamíferos reside en el núcleo supraquiasmático localizado en cerebro. Este reloj central tiene un ritmo circádico preciso, constante e independiente de estímulos ambientales, aunque algunos, como la luz, permiten que el reloj se ajuste al horario local. Cuando algún componente del reloj biológico esta alterado puede ocasionar importantes trastornos en el comportamiento: somnolencia, depresión, pérdida de apetito, cansancio y otros.

Un ejemplo lo constituye el síndrome de dormir temprano. Las personas que sufren este padecimiento se duermen muy temprano (entre 6 y 8 de la tarde), pero se despiertan de madrugada. Se trata de un desorden de carácter hereditario, causado por una mutación en el gen Per2. “Es un cambio en un solo aminoácido; pero afecta los niveles y cambios rítmicos de esta proteína, que a su vez altera la función de otros componentes del reloj biológico” dijo el Santiago García.

Este padecimiento provoca conflictos de orden social y emocional, ya que las personas sufren de depresión y desadaptación social, al no compartir los mismos períodos de actividad que los demás. Otro ejemplo es “síndrome de dormir tarde”. Las personas que lo sufren se duermen extremadamente tarde y se levantan cerca del medio día, lo que puede traer serias repercusiones laborales y sociales.

Alcances de la investigación
Las bases genéticas de este y otros padecimientos ligados al reloj biológico son múltiples y son objeto de investigación. En este sentido la genética molecular será de gran importancia para determinar las mutaciones responsables que dan origen a estos padecimientos. Otro de los alcances de estos estudios podría enfocarse en la terapéutica, sobre todo en la manera y horas del día más adecuadas para administrar tratamientos y fármacos a los pacientes, y de esta manera, obtener una respuesta más efectiva.

Otros aspectos donde el entendimiento de los ritmos circádicos y el reloj biológico cobran gran importancia se da en personas que trabajan en la noche, trabajadores de la industria de la aviación que realizan vuelos intercontinentales, y en algunas personas que viven cerca de los círculos polares. En estos individuos se observa con frecuencia los incómodos síntomas de fatiga, depresión y somnolencia.

Un mejor entendimiento del funcionamiento de los genes que controlan el reloj molecular y la identificación de mutaciones en estos genes podría llevar en un futuro al diseño de fármacos específicos para tratar los desagradables síntomas asociados a los padecimientos relacionados con el reloj biológico.

Juan Santiago García es egresado de la Facultad de Ciencias de la UNAM. Realizó estudios de postgrado en el Instituto de Fisiología Celular, dentro de esta misma casa de estudios, donde se especializó en Bioquímica y Biología Molecular. Posteriormente se incorporó como investigador asociado a la Facultad de Medicina de UNAM, y después efectuó una estancia posdoctoral en los Institutos Gladstone de la Universidad de California en San Francisco (UCSF). Desde mediados del 2005, se desempeña como investigador titular de tiempo completo en la Universidad Veracruzana y pertenece al nivel I del Sistema Nacional de Investigadores.