Michael Rosbash, cronobi¨®logo y Nobel de Medicina: ¡°La falta de luz solar de d¨ªa es peor que la iluminaci¨®n el¨¦ctrica de noche¡±

La Tierra llevaba mil millones de a?os girando sobre su eje cuando aparecieron los primeros seres vivos. Desde entonces, nos adaptamos a alternar entre luz y oscuridad. Lo recordaba el genetista y cronobi¨®logo Michael Rosbash (Kansas City, EE UU, 79 a?os), catedr¨¢tico de la Universidad Brandeis de Massachusetts e investigador del Instituto M¨¦dico Howard Hughes de Maryland, durante su discurso de aceptaci¨®n del Nobel de Medicina de 2017. El galard¨®n, compartido con su amigo y colaborador Jeffrey C. Hall y con Michael W. Young, reconoc¨ªa su contribuci¨®n a descifrar los engranajes moleculares del reloj biol¨®gico que controla los ritmos circadianos. Del lat¨ªn circa, ¡°alrededor de¡± y dies, ¡°d¨ªa¡±, son los cambios que experimenta nuestra fisiolog¨ªa durante 24 horas al sincronizarse con el ciclo d¨ªa-noche y que modulan cu¨¢ndo tenemos hambre, sue?o, ganas de sexo, ataques de asma o que la fiebre aumente en la tarde.

Tambi¨¦n disponen de relojes las bacterias, las plantas y el insecto m¨¢s popular en investigaci¨®n biom¨¦dica, la Drosophila melanogaster o mosca de la fruta, base de los hallazgos de Rosbash. El pasado 13 de noviembre, este cient¨ªfico dio una conferencia a j¨®venes investigadores luciendo corbata con dise?os neuronales de Santiago Ram¨®n y Cajal, en el hospital madrile?o hom¨®nimo del Nobel espa?ol, que celebra dos d¨¦cadas de su fundaci¨®n de investigaci¨®n (FIBioHRC). Ocurri¨® en el marco de la Nobel Prize Inspiration Initiative y en colaboraci¨®n con la Fundaci¨®n AstraZeneca, quienes concertaron esta entrevista con EL PA?S en un hotel cercano.

Pregunta. Durante su discurso de aceptaci¨®n del Nobel, mencion¨® que el 50% de nuestros genes estaba regulado por ritmos circadianos, pero en su charla ha dicho que es al menos el 70%...

Respuesta. He actualizado la cifra debido a nuevas investigaciones realizadas en estos seis a?os. La del 50% proven¨ªa de investigaciones en roedores, pero en 2019 hubo un gran estudio hecho en babuinos, el primero en primates, y pas¨® al 70%.

P. ?C¨®mo empez¨® a interesarse por la cronobiolog¨ªa?

R. Hace casi 50 a?os, a trav¨¦s de mi amigo Jeffrey C. Hall, que tambi¨¦n empez¨® como profesor en mi universidad. ?l ya estaba trabajando en neurogen¨¦tica de moscas y conoc¨ªa los ritmos circadianos. Yo ten¨ªa conocimientos t¨¦cnicos de laboratorio que pod¨ªan ser ¨²tiles para su investigaci¨®n. Le suger¨ª que colabor¨¢semos y vi¨¦ramos si aquello llegaba a alguna parte.

P. Y llegaron hasta aqu¨ª.

R. Para mi sorpresa [sonr¨ªe].

P. Ha forjado su carrera con investigaci¨®n b¨¢sica, que a veces se menosprecia. ?C¨®mo animar¨ªa a los j¨®venes investigadores a explorarla y a las instituciones o empresas a financiarla?

R. A los j¨®venes investigadores les digo que ojal¨¢ hagan algo interesante y que les guste. El mayor reto lo tienen los organismos p¨²blicos de financiaci¨®n porque la investigaci¨®n b¨¢sica es la base de la aplicada y es muy corto de miras intentar cortocircuitar el proceso yendo directamente a algo traslacional. Es conveniente pol¨ªticamente porque el p¨²blico entiende si dices que vas a curar el alzh¨¦imer, pero si los cimientos no existen, es dinero malgastado. Por otro lado, las industrias farmac¨¦utica y biotecnol¨®gica se ocupan muy bien de la ciencia aplicada. Ganan dinero y, cuando ven una oportunidad, van a por ella. Creo que los organismos p¨²blicos de investigaci¨®n deber¨ªan centrarse en la ciencia b¨¢sica, y la industria, en la aplicada.

P. ?Qu¨¦ vincula los ritmos circadianos de las moscas, con 100.000 neuronas, y los de las personas, con 86.000 millones?

R. El proceso b¨¢sico de mantener el tiempo. Lo que ocurre en las neuronas es lo mismo, aunque los mam¨ªferos tengan un n¨²mero mayor. Partiendo de ah¨ª, tratamos de utilizar estas neuronas como ventana a cuestiones m¨¢s generales sobre la ciencia del cerebro y el comportamiento.

P. ?Por ejemplo?

R. El cableado. La cuesti¨®n general es c¨®mo los cerebros de los animales llevan a cabo programas de comportamiento, c¨®mo funciona la conducta. Por supuesto, una mosca de la fruta realiza comportamientos m¨¢s sencillos que nosotros y m¨¢s simples de investigar. Entonces, ?cu¨¢l es el programa que permite un comportamiento complejo? Estamos avanzando en la apreciaci¨®n de lo complejo que son los circuitos a nivel anat¨®mico, incluso en el cerebro de la mosca. Todo tiene que ver con el cableado, c¨®mo est¨¢ dise?ado el circuito para llevar a cabo un programa de comportamiento.

P. Uno de los que comparten moscas y personas privilegiadas es dormir la siesta y por la noche. ?Cu¨¢l es la finalidad biol¨®gica del sue?o y de esas pausas intermedias durante el d¨ªa?

R. No lo sabemos. Los recuerdos se consolidan durmiendo y la morfolog¨ªa neuronal se modifica con el sue?o. Todo eso ocurre, pero opino que no es el prop¨®sito profundo del sue?o. Desconocemos qu¨¦ hay en com¨²n, por ejemplo, entre el sue?o de la mosca y el humano. Mi conjetura es que est¨¢ relacionado con el metabolismo, como la recarga de ATP [adenos¨ªn trifosfato, mol¨¦cula clave para la obtenci¨®n de energ¨ªa en las c¨¦lulas]. El cerebro es el mayor consumidor de ATP, tal vez exista una necesidad metab¨®lica de recarga.

P. Nuestro reloj interno tiene un ciclo natural de 24 horas y cuarto. Tras millones de a?os aqu¨ª, ?por qu¨¦ no est¨¢ ajustado a 24 horas y debemos sincronizarnos a diario?

R. No se sabe en humanos, pero hay informaci¨®n de otros animales. Algunos, como ovejas y roedores, son estacionales en t¨¦rminos reproductivos. Su fisiolog¨ªa cambia con la estaci¨®n y las estaciones se identifican mediante la duraci¨®n del d¨ªa. Para controlar su fisiolog¨ªa reproductiva, comparan el desfase de su reloj con la duraci¨®n del fotoperiodo, el tiempo de luz diurna, lo que var¨ªa a lo largo del a?o. Es decir, lo utilizan como dispositivo de medici¨®n, aunque esto es en parte especulativo.

P. ?C¨®mo contribuye la luz el¨¦ctrica, que incluso nos llevamos a la cama mediante pantallas, a la cronodisrupci¨®n?

R. Es un problema, pero es dif¨ªcil estimar su gravedad. Nos exponemos a demasiada luz por la noche y a insuficiente durante el d¨ªa porque la iluminaci¨®n el¨¦ctrica en interiores es muy inferior a la luz solar. De hecho, seg¨²n investigaciones recientes, la falta de luz solar durante el d¨ªa es incluso peor que la presencia de luz por la noche. Muchos casos de problemas de sue?o se curan abordando estos factores ambientales.

Por otro lado, investigaciones realizadas en Colorado en personas que acampan en la naturaleza un par de semanas constatan que duermen mejor, se acuestan cuando oscurece y se despiertan antes. Tambi¨¦n hay estudios en Brasil comparando a quienes se quedaron en la selva con quienes se trasladaron a la ciudad. Estos son como nosotros, duermen peor, se acuestan m¨¢s tarde, se puede ver inmediatamente el cambio de patr¨®n. Todos ellos, como t¨² y yo, est¨¢n ligeramente privados de sue?o. Si a las 4 de la tarde se apagan las luces en una sala de seminarios, al instante la mitad de la audiencia est¨¢ roncando. Esto no sucede con individuos bien descansados. Es una cultura totalmente privada de sue?o.

P. Ha contado que toma sus estatinas por la noche, cuando son m¨¢s eficaces. La hora tambi¨¦n influye en la eficacia o los efectos adversos de antihipertensivos, corticosteroides o quimioterapia. ?Deber¨ªa cambiar la forma de prescribirlos?

R. La respuesta corta es s¨ª. La cuesti¨®n m¨¢s profunda es, como casi todo en farmacolog¨ªa y en la vida, cu¨¢l es la relaci¨®n coste-beneficio. Para la sociedad, los m¨¦dicos o la industria farmac¨¦utica, ?qu¨¦ se gana frente a lo que se pierde por tener esto en cuenta? Ha resultado mejor administrar quimioterapia para algunos c¨¢nceres a las 3 de la ma?ana, pero la gente no quiere trabajar a esa hora. Hasta que no se publique una investigaci¨®n muy convincente, no va a haber cambios sustanciales porque hay mucha inercia en todo lo que hacemos.

P. Seg¨²n la agencia del c¨¢ncer de la OMS (IARC), trabajar a turnos o de noche es potencialmente cancer¨ªgeno. ?Qu¨¦ aconsejar¨ªa a las personas con esos trabajos?

R. El truco consiste en fingir que la noche es el d¨ªa y viceversa. Si lo haces de forma muy rigurosa, puedes evitar la mayor¨ªa de los problemas porque tu cuerpo no sabe lo que es de d¨ªa y de noche. Lo que importa es cu¨¢nta luz entra y cu¨¢ndo comes. Si no hay luz y mantienes la habitaci¨®n a oscuras durante las ocho horas de sue?o, no te interrumpen y no comes durante ese periodo, tu cuerpo no nota la diferencia. El problema es interactuar con tu familia, con el resto del mundo.

P. ?Por qu¨¦ picar de noche aumenta el riesgo de obesidad y s¨ªndrome metab¨®lico?

R. No se sabe bien. Una hip¨®tesis tiene que ver con nuestros sistemas de reparaci¨®n de da?os en el ADN, que est¨¢n regulados por el reloj circadiano. Los alimentos contienen una mezcla de nutrientes y toxinas. Las plantas producen toxinas para evitar ser comidas, como el psoraleno, que abunda en el apio. Picar de noche introduce toxinas que, a esas horas, nuestros sistemas de reparaci¨®n no est¨¢n preparados para eliminar. Tambi¨¦n se especula con que la mayor epidemia de c¨¢nceres epiteliales, como el de col¨®n, en EE UU, se debe a este motivo.

P. ?Esto se relaciona con la alimentaci¨®n restringida en el tiempo [time-restricted feeding], que sigue el patr¨®n de luz y oscuridad?

R. Esa dieta no es muy diferente de evitar picar por las noches. Nadie sabe por qu¨¦ estas pautas son beneficiosas, pero el metabolismo cambia en funci¨®n de la hora del d¨ªa, as¨ª que ingerir comida en sincron¨ªa con los procesos metab¨®licos circadianos tiene sentido. Si algo no es muy dif¨ªcil o doloroso y tiene sentido, ?por qu¨¦ no hacerlo?

P. Juan Antonio Madrid, uno de los pioneros de la cronobiolog¨ªa en Espa?a, formula esta pregunta para usted: ?Ser¨ªa posible abordar la cronodisrupci¨®n que conlleva el envejecimiento manipulando con f¨¢rmacos el reloj molecular?

R. Creo que s¨ª. Las moscas ancianas tienen el mismo patr¨®n de sue?o que las personas ancianas, un sue?o fragmentado: las primeras cuatro horas, el sue?o es s¨®lido y luego empiezan los despertares frecuentes. En j¨®venes, el sue?o tambi¨¦n se vuelve m¨¢s ligero tras unas horas, pero no tanto como para que se despierten. No se entiende muy bien por qu¨¦ ocurre. En cierta medida, esto vuelve a la pregunta previa, ?para qu¨¦ sirve el sue?o? Casi seguro que ambas cosas est¨¢n relacionadas.

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