¿Qué son los ritmos biológicos?

Los organismos vivos presentan una serie de cambios continuos en relación con su entorno. En este medio ambiente podemos observar una serie de cambios irregulares, es decir, no periódicos, tales como los cambios de temperatura, humedad, etc., y cambios regulares o periódicos, ya que oscilan dentro de períodos de tiempo constantes, como los ciclos día/noche, las mareas, los ciclos lunares, etc. La periodicidad de esos cambios ambientales regulares ha influido decisivamente en la fisiología celular, de forma que todos los organismos vivos, desde unicelulares hasta el hombre, presentan una repetición cíclica en sus parámetros fisiológicos, bioquímicos y etológicos.

De todos los cambios rítmicos ambientales, la periodicidad día/noche ha sido el agente selectivo principal de los ritmos biológicos. Ya que la oscilación del ritmo día/noche o luz/oscuridad dura 24 h, los ritmos biológicos sincronizados por éste tendrán un período similar, y constituirán los ritmos circadianos. El nombre de "circadiano" fue propuesto por Frank Halberg en 1957 (circa = sobre; dies = día), y equivale a un ciclo de periodicidad similar a la de la rotación de la Tierra, es decir, de 24 horas. Además, existen muchos otros ritmos dependiendo de su periodicidad o frecuencia (Tabla 1).

La mayoría de estas repeticiones cíclicas oscilan con un período de 24 h, y se llaman por ello ritmos circadianos. Muchos otros presentan períodos menores (ritmos ultradianos) y periodos mayores (ritmos infradianos) de 24 h. Estos ritmos, codificados genéticamente, están sincronizados con el fotoperiodo por un sistema que constituye el reloj biológico, localizado en los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo (Figura 4). En respuesta a dicho reloj, la glándula pineal sintetiza melatonina de forma circadiana, con un pico nocturno que sirve al organismo para identificar el momento del día (y del año) y sincronizar así el resto de los ritmos circadianos endocrinos y no endocrinos, adaptando nuestras funciones diarias al fotoperiodo (Figura 5).

Los ritmos biológicos presentan propiedades similares en todos los organismos vegetales o animales: tienen un origen genético, es decir, están codificados por determinados genes que expresan proteínas necesarias para la oscilación periódica; persisten en ausencia de señales externas, y su período es modificable dentro de unos límites estrechos mediante la manipulación de factores ambientales tales como el fotoperiodo, que es el sincronizador o zeitgeber principal. Además del fotoperiodo, otros sincronizadores secundarios son la temperatura, humedad, ruido, olores, etc. El mecanismo de sincronización consiste en que cada fase del fotoperiodo induce cambios en el reloj biológico de cada especie viva, de forma que el período de su reloj biológico se sincroniza con el de la luz. De esta forma, un ciclo luz:oscuridad controla el ritmo y la fase del reloj biológico.

La puesta en marcha de los ritmos circadianos podemos considerarla como una relación estrecha entre el sincronizador externo, que "da cuerda" y pone en marcha al reloj biológico, el cual a su vez actúa como un metrónomo que marca las pautas que generarán los ritmos circadianos (Figura 13).

Filogenéticamente, el ritmo circadiano de melatonina proviene de la necesidad de las células primitivas de organizar su ciclo vital protegiéndose de la radiación UV. La hormona de la oscuridad). Ontogénicamente, en el caso de la especie humana, la actividad circadiana está regulada durante el desarrollo fetal por la melatonina que pasa de la madre al feto a través de la placenta, ya que el sistema fotoneuroendocrino fetal es inmaduro. Este sistema madurará a partir de los 6 meses de vida extrauterina. El control materno de los ritmos del feto es importante, y está relacionado con alteraciones cronobióticas en los prematuros.

En este sistema, la melatonina producida rítmicamente por la pineal en respuesta a la información fotoperiódica de los NSQ, constituye la señal sincronizadora que va a adaptar nuestra actividad diaria al medio ambiente en el que vivimos. Esto nos indica también que las alteraciones cronobióticas, bien sea por distintas patologías o por el propio envejecimiento, van a alterar a su vez la producción rítmica de la melatonina, lo que plantea el uso de esta hormona para corregirlos.

Muchos son los ritmos circadianos que regulan nuestra vida diaria. Desde ritmos endocrinos, como la secreción hormonal de ACTH y cortisol, ritmos en la actividad del sistema inmunitario, ritmos en la excreción urinaria de distintos iones y catabolitos, hasta ritmos no endocrinos como el ritmo sueño/vigilia, ritmo de actividad/reposo, etc., la mayor parte de nuestra actividad es circadiana.

Nuestros servicios

El insomnio y, en general, el trastorno del ritmo sueño/vigilia, refleja una alteración más profunda del reloj biológico, que está relacionado con muchas otras patologías como fibromialgia y fatiga crónica, astenia, trastornos metabólicos, hormonales y desequilibrios de la nutrición, enfermedades neurodegenerativas e inflamatorias, cáncer, así como el envejecimiento y patológico.

Mediante una serie de pruebas que se indican abajo, en el IiMEL evaluamos la función del reloj biológico, los trastornos de los ritmos circadianos y de la producción de melatonina, así como las causas de las alteraciones del sueño, identificamos su relación con otras patologías antes citadas, y proponemos el tratamiento adecuado.

  • Calidad del sueño

    Ya que el ritmo sueño/vigilia refleja directamente cómo está funcionando el reloj biológico, una correcta evaluación de la calidad de sueño requiere el análisis de la estructura (cronotipo) y funcionamiento del reloj biológico endógeno, y su relación con la alteración de los ritmos biológicos, o cronodisrupción.

    Nos permite identificar las causas y el tipo de cronodisrupción, para proceder a su reparación y restaurar el ritmo del sueño.


  • Niveles de melatonina

    El análisis de la melatonina se puede realizar en orina (midiendo 6-sulfatoximelatonina), suero o saliva. La saliva es la mejor opción y menos invasiva, ya que refleja con total seguridad sus niveles en sangre. La determinación de los niveles de melatonina en saliva a lo largo de las 24 horas refleja el fenotipo circadiano.

    De esta forma, conocemos si existen trastornos en la amplitud, duración, y adelanto o retraso de fase en el fenotipo circadiano de los ritmos con respecto al ritmo ideal representado por el cronotipo genético, para proceder a normalizarlo.


  • Proceso de envejecimiento

    Ya que el envejecimiento se inicia con un proceso de cronodisrupción, continúa con una fase de activación inmunitaria, sigue con aumento de estrés oxidativo, y termina con disfunción mitocondrial, valoramos aquí el daño oxidativo y defensa antioxidante, el daño nitrosativo y la activación inflamatoria, y la función mitocondrial.

    Podemos conocer de esta forma la magnitud del proceso de envejecimiento, para proponer medidas correctoras y preventivas.


  • Estrés oxidativo y potencial antioxidante

    Determinamos los marcadores de daño oxidativo a lípidos y proteínas, así como la actividad de los sistemas endógenos de defensa antioxidante, así como la capacidad de generación de agentes reductores a nivel intracelular y extracelular, cuyo funcionamiento, en tándem, nos da una visión global del potencial antioxidante del organismo.

    Con estos datos, identificamos en qué lugar o lugares del tándem antioxidante/reductor se encuentra el fallo que lleva al acúmulo de radicales libres. Entonces, podemos corregir y compensar esos defectos de manera adecuada para lograr el estado de equilibrio oxidativo.


  • Potencial antiinflamatorio

    Para valorar el potencial y capacidad de respuesta y activación inflamatorias, medimos aquí diversos parámetros de la respuesta de la inmunidad innata, desde la generación de óxido nítrico y el daño nitrosativo, hasta los niveles de citoquinas pro- y antiinflamatorias.

    Estos datos nos dan una visión global de cuál es el grado de activación del sistema inmunitario, proporcionándonos la información necesaria para su corrección.


  • Función mitocondrial

    La función mitocondrial está directamente ligada a la formación de radicales libres, por lo que se pude dañar fácilmente. Aquí determinamos diversos marcadores en suero y en células mononucleares periféricas, incluyendo melatonina y CoQ10, que nos indican la salud de la función mitocondrial.

    Estos estudios nos permiten restaurar la mitocondria, que es es la central bioenergética de la célula, cuyo funcionamiento es crítico para que el organismo responda de manera saludable en cada momento.


  • Otros marcadores del estado de salud

    Los niveles de hormonas, que disminuyen con la edad y ante determiandos tratamietnos farmacológicos; el contenido en microelementos, necesarios para el buen funcionamiento del organismo; los niveles de vitaminas, así como el acúmulo de toxinas, están directamente relacionados con el envejecimiento y enfermedades asociadas al mismo.

    La determinación de esos parámetros o de alguno de ellos nos es importante identificar muchos estados carenciales y/o tóxicos, que permitirá un adecuado diagnóstico del estado de salud y tomar las medidas correctoras adecuadas.


  • Informe personalizado y tratamiento

    Con las determinaciones realizadas aquí, tenemos un criterio importante para diagnosticar el problema de salud, realizar un informe personalizado en cada caso, y plantear una pauta de tratamiento específico, que devuelva la normalidad a aquellas situaciones que se identifiquen como alteradas.

    El fin último del IiMEL es identificar y corregir los problemas de salud mediante los análisis más específicos y menos invasivos, y las terapias más concretas para realizar un tratamiento definido y personalizado.