Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017: lo que nos motiva
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017 ha recaído en tres científicos estadounidenses por el descubrimiento de los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos, el reloj biológico que anticipa los ciclos día / noche para optimizar la fisiología y el comportamiento de los organismos.
Jeffrey C Hall (izquierda), Michael Rosbash (C), Michael W Young (derecha). (Foto de archivo de 2013 AP) Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta que ha servido como banco de pruebas de genética durante más de un siglo, ha vuelto a dar frutos. El Premio Nobel de Fisiología o Medicina ha recaído en tres biólogos moleculares estadounidenses que han utilizado Drosophila desde la década de 1970 en su trabajo sobre el ritmo circadiano, el reloj interno que nos mantiene sincronizados con el mundo. Realiza un seguimiento de la rotación de la Tierra, nos dice cuándo ir a dormir y cuándo es hora de levantarse, y nos prepara para las tareas corporales rutinarias que realizamos durante el día y la noche, y para los desafíos que podamos enfrentar.
El ritmo asegura que estemos en alerta máxima a media mañana, lo cual es bastante útil si usted es un cazador-recolector en busca de comida o un capitán de la industria en una reunión. También ejerce su influencia de formas invisibles, regulando el ciclo de la presión arterial y la temperatura corporal. Suprime las deposiciones justo antes de la medianoche y renuncia a su control temprano en la mañana, lo que garantiza que no nos despertemos durante el período de sueño más profundo y la tasa metabólica más baja. Los seres humanos comparten el ritmo circadiano con animales, plantas, hongos e incluso formas de vida arcaicas como las cianobacterias, organismos unicelulares que están tan atrás en la cadena evolutiva que ni siquiera tienen núcleos celulares claramente definidos.
El ritmo circadiano se ha observado desde la antigüedad: un capitán de trirreme que navegó por el Mar Arábigo bajo Alejandro el Grande describió la nutación de las hojas de tamarindo. El primer experimento científico sobre el fenómeno data de 1729, cuando el cronobiólogo francés Jean-Jacques d'Ortous de Mairan observó que la apertura y cierre diurnos de la touch-me-not (Mimosa pudica) se mantiene en el tiempo incluso cuando la planta se mantiene. en completa oscuridad. Ese fue el primer paso hacia la comprensión de la ciencia del ritmo circadiano: la idea de que es endógeno y no desencadenado por estímulos externos como la luz solar.
Si bien el ritmo circadiano se ha entendido y descrito en detalle, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017 ha sido otorgado a Jeffrey C Hall y Michael Rosbash, colegas de toda la vida en la Universidad de Brandeis y Michael W Young de la Universidad de Rockefeller, por ponerse bajo el capó de su mecanismo: el resorte principal del reloj biológico que nos hace funcionar. Como muchos de los procesos de la vida, resulta ser un circuito autónomo de retroalimentación negativa. Y tampoco fue identificado ayer.
La historia comenzó en 1984, cuando Hall y Rosbash aislaron un 'gen de época', una empresa difícil en ese momento. Cuando ganaron el Premio Internacional Gairdner de Canadá por su trabajo en 2012, Hall reveló que un colega había comentado que era la primera vez que se aislaba un gen asociado con una sola función. En 1990, se descubrió que el ARNm eliminado del gen se movía fuera del núcleo de la célula y sintetizaba una 'proteína del período', que regresaba al núcleo y bloqueaba el 'gen del período', lo que evitaba una mayor producción. El ciclo se reinició cuando disminuyó la incidencia de la proteína del período. La secuencia de encendido y apagado produjo una onda sinusal de 24 horas en los niveles de la proteína, que se corresponde con el día y la noche. Este es el tic-tac del reloj que impulsa el ritmo circadiano.
Sin embargo, aunque el ritmo es endógeno, está abierto a la corrección. La mayoría de las células del cuerpo parecen tenerlo y se conectan con un reloj biológico en el sistema nervioso central cuando se desfasan, de la misma manera que las computadoras conectadas a Internet sincronizan sus relojes con los servidores de hora universales. Además, los estímulos sensoriales como la luz del día sincronizan todo el sistema con el mundo. Una persona completamente ciega tiene un ritmo circadiano funcional, pero en ausencia de una corrección externa o 'arrastre', podría estar fuera de fase con el mundo.
Las personas con trastornos del sueño pueden tener problemas similares: un ritmo circadiano que está ligeramente desfasado con el mundo externo. El desfase horario es un problema de fase catastrófica, con las horas del paciente fuera de sincronía con el mundo, y es probable que se encuentre en un estado de confusión hasta que las señales externas restablezcan el reloj del cuerpo. Es por eso que se aconseja seguir el ciclo de sueño del destino lo antes posible.
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En los últimos años, la medicina se ha comprometido con la periferia del sistema regulador circadiano. El uso de melatonina, una hormona para el control del sueño secretada por la glándula pineal, se ha convertido en una moda y se prescribe para controlar el desfase horario y el insomnio. Se aprecia la importancia de la cronobiología, iniciada por investigadores como Mairan, y se pueden descubrir correlaciones entre el momento de la administración de los medicamentos y su eficacia. Los trastornos del estilo de vida como la diabetes y las enfermedades cardiovasculares se han relacionado con los ritmos circadianos alterados. Y existe preocupación por los efectos metabólicos de las profesiones que se apartan a la fuerza del ritmo circadiano normal: las tripulaciones de las aerolíneas están en riesgo y el negocio del centro de llamadas puede revertir permanentemente el día y la noche del trabajador.
Estos son compromisos periféricos, pero la comprensión del resorte principal del reloj corporal podría permitir intervenciones más profundas. Y, si bien el trabajo de Hall, Rosbash y Young se encuentra en el nivel intracelular, debería conducir a una mejor comprensión de cómo funcionan juntos los millones de relojes del cuerpo. Eventualmente, podría ayudar a desentrañar por completo los secretos del sistema de activación reticular ascendente, la estructura en el tallo cerebral que regula la transición entre el sueño y la vigilia, se cree que es el asiento de la conciencia y responde a la pregunta humana más fundamental con la calma. seguridad: yo existo.
Jeffrey C Hall, 72 años
Recibió su doctorado en 1971 en la Universidad de Washington en Seattle, fue becario postdoctoral en Caltech, 1971-73, se unió a la Universidad Brandeis en Waltham en 1974, se asoció con la Universidad de Maine en 2002
Michael Rosbash, 73 años
Recibió su doctorado en 1970 en el MIT y fue becario postdoctoral en la Universidad de Edimburgo en Escocia durante los siguientes tres años. Desde 1974, ha sido profesor en la Universidad Brandeis en Waltham, EE. UU.
Michael W Young, 68 años
Recibió su doctorado en la Universidad de Texas en Austin en 1975. De 1975 a 1977, fue becario postdoctoral en la Universidad de Stanford en Palo Alto. Desde 1978, ha sido profesor en la Universidad Rockefeller de Nueva York.
ALFRED NOBEL: El hombre detrás del premio
Alfred Nobel, químico sueco, ingeniero, inventor, empresario y filántropo, nació en Estocolmo el 21 de octubre de 1833. En 1867, al final de varios años de experimentación con la química nitroglicerina, dinamita patentada por Nobel, que revolucionó la minería y la ingeniería civil. en el siglo 19. Continuó trabajando en tecnología de explosivos y otras invenciones químicas y, en el momento de su muerte en 1896, tenía 355 patentes. Nobel fundó y fue propietario de una galaxia de empresas, incluida, desde 1894 hasta su muerte, Bofors.
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El 27 de noviembre de 1895 Nobel firmó su tercer y último testamento, en el que dejó gran parte de su patrimonio para la constitución de un fondo, cuyos intereses se distribuirán anualmente en forma de Premios a quienes, durante el año anterior , habrá conferido el mayor beneficio a la humanidad.
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