Todos los seres vivos en el planeta Tierra estamos sometidos a un entorno cambiante y cíclico que ha contribuido al desarrollo de un reloj biológico que les permite la anticipación a estos cambios. Este reloj necesita un conjunto de sincronizadores externos (zeitgebers) que lo pongan en hora cada día. Algunos de estos sincronizadores son la luz, el horario regular de comidas, ejercicio moderado, contactos sociales…
Durante el envejecimiento, el reloj biológico va perdiendo paulatinamente su capacidad de marcar el ritmo al organismo. Es por ello que las terapias cronobiológicas que tratan de potenciar las señales sincronizadoras tienen mucho interés, no sólo por su eficacia, sino también por su bajo costo y la ausencia de efectos secundarios.
En primer lugar y teniendo en cuenta que el mejor sincronizador para el reloj biológico es la luz, la terapia más eficaz es la luminoterapia con luz brillante. En segundo lugar habría que recomendar el mantenimiento de un horario estable de comidas, de ejercicio físico moderado y relaciones sociales. Todas estas son medidas que mejoran las entradas al reloj pero también podemos mejorar las salidas.
El reloj marca el ritmo al organismo a través de una hormona, la melatonina. Con el envejecimiento, los niveles de melatonina endógena van disminuyendo y por ello, una terapia útil es la administración de melatonina exógena o de alguno de sus agonistas farmacológicos. Ésta hormona actúa como señal temporal, pero igualmente como inductora del sueño, hormona antienvejecimiento, oncostática frente a ciertos tipos de tumores e inmunomoduladora.
Para conocer el estado del sistema circadiano (el reloj biológico) y poder optimizar las terapias, es necesario medir algunos ritmos que se denominan “marcadores”. Se trata de ritmos muy estables y que están controlados directamente por el reloj. Algunos ejemplos de estos ritmos son el de temperatura periférica y el de actividad motora. En ambos casos se trata de ritmos que se determinan mediante el empleo de técnicas no invasivas.
EL SISTEMA CIRCADIANO
Desde su origen, nuestro planeta ha estado girando alrededor de su propio eje y alrededor del Sol ininterrumpidamente. En este entorno rítmico y sobre un planeta inhóspito y violento, aparecieron los primeros seres vivos, para los que cualquier ventaja adaptativa supondría un gran paso para permanecer en la carrera de la vida. Por ello, la aparición de los primeros relojes biológicos les permitió anticipar los cambios periódicos y, por tanto, previsibles en las condiciones ambientales, aumentando sus posibilidades de supervivencia.
Esta adaptación, que ya aparece en los albores de la evolución, se ha mantenido en la mayoría de los seres vivos actuales, incluidos los humanos.
Este reloj biológico también organiza temporalmente nuestra vida, manteniéndonos despiertos durante el día y preparándonos para el descanso y la recuperación durante la noche. Esta pauta persiste incluso en ausencia de señales temporales, como serían la salida y puesta del Sol, aunque con una cadencia ligeramente distinta. Estas señales temporales son las encargadas de poner el reloj en hora; es decir, la luz es capaz de poner en hora el reloj, pero este reloj no depende de la luz para seguir funcionando.
Bajo este punto de vista, las denominadas constantes vitales se convierten en variables biológicas que muestran ritmos diarios (denominados circadianos) en sus valores. Por ejemplo, los niveles de cortisol tienen su máximo en el momento del despertar, mientras que la fuerza muscular lo presenta al final de la tarde; de modo que cada variable del organismo presenta su máximo, o acrofase, en un momento determinado.
Las acrofases de cada uno de los ritmos circadianos de un individuo deben producirse de acuerdo con un orden interno específico. El mantenimiento de la organización temporal interna es un requisito necesario para el mantenimiento de un estado saludable.
El sistema circadiano, o conjunto de estructuras encargadas de generar, sincronizar y mantener este orden temporal interno, funciona como un reloj de cuerda antiguo, que tiene tendencia a retrasarse todos los días; esto es debido a que el periodo endógeno es de aproximadamente 24.5 horas en los humanos. A pesar de ello, estamos bien adaptados a nuestros días de 24 horas, ya que los sincronizadores, como el ciclo luz-oscuridad, tienen este periodo y se encargan de poner en hora el reloj diariamente. A los sincronizadores también seles denomina zeitgebers (dador de tiempo en alemán).
Estos sincronizadores ejercen su influencia sobre la maquinaria del reloj, formada por los NSQ. Dichos núcleos envían su señal a las “manecillas del reloj”, constituidas por multitud de centros neuroendocrinos que actúan como efectores, entre los que cabe destacar la glándula pineal, que mediante la secreción de
melatonina, el mensajero químico de la oscuridad, informa al resto del organismo de la llegada de la noche.
ENVEJECIMIENTO DEL SISTEMA CIRCADIANO
A medida que nuestro organismo envejece, envejecen todos los sistemas que lo componen y el sistema circadiano no es ninguna excepción. El deterioro del sistema circadiano se manifiesta significativamente en la vida diaria del individuo en diferentes aspectos:
El sueño se fragmenta, y personas que dormían durante toda la noche sin problema alguno, ahora se despiertan varias veces en mitad de la noche y, además, sienten la necesidad de dormir una o varias siestas.
Disminuye la amplitud de los ritmos circadianos, fenómeno especialmente importante para el ritmo de melatonina, ya que esta hormona se encarga de llevar la señal temporal procedente del sistema circadiano al resto del organismo.
Se producen cambios de fase de los ritmos circadianos. Las personas mayores acusan especialmente estos cambios en el caso del ritmo de sueño-vigilia, ya que empiezan a tener sueño antes de su horario habitual, despertándose igualmente un par de horas antes de lo que hacían cuando eran más jóvenes.
Estos hechos, conjuntamente, provocan que las diferencias entre el día y la noche se atenúen; además, el ritmo de vida característico de las ciudades dificulta la exposición a la luz del Sol, y el hecho de recibir intensidades luminosas similares tanto de día como de noche impide la correcta sincronización del sistema circadiano. De este modo queda manifiesto que en el envejecimiento del sistema circadiano se afectan todos sus componentes, desde las entradas al reloj (ya que la persona no se expone a la luz brillante durante el día o bien tiene alguna patología en la visión que le impide que esta
exposición llegue a los NSQ), hasta las salidas, debido principalmente a la disminución en amplitud del ritmo circadiano de melatonina. Los propios núcleos supraquiasmáticos también pueden estar afectados, apareciendo los cambios de fase de los ritmos circadianos.
VALORACIÓN CLÍNICA
Para evaluar el estatus del sistema circadiano de un individuo se dispone de una serie de ritmos en variables fisiológicas denominados ritmos marcadores, caracterizados por ser estables y representar fiablemente el estado del sistema circadiano. Estas características de los ritmos marcadores no son suficientes para la práctica clínica, ya que el método de medida en muchos casos puede resultar incómodo o demasiado invasivo; por ello, los ritmos marcadores utilizados no son invasivos, ni molestos, permitiendo así la obtención de largas series temporales que dotan a los resultados de una mayor fiabilidad.
De entre todos los ritmos marcadores del sistema circadiano el más utilizado es el registro de actividad-reposo mediante la actimetría. Este procedimiento es capaz de detectar cambios en la aceleración o posición del individuo mediante la colocación de un sensor a modo de muñequera o brazalete; este método de medida hace que el registro sea muy cómodo para el paciente, pudiendo utilizarse incluso en individuos con bajos niveles de colaboración.
Además de estas características, estos dispositivos presentan una memoria interna capaz de almacenar gran cantidad de datos, permitiendo registros de larga duración.
Los registros de actividad en una persona sana en edad adulta son muy característicos, ya que presentan valores de actividad muy altos mientras el individuo está despierto y muy bajos o nulos cuando está dormido. En el caso de un anciano sano las diferencias entre el día y la noche disminuyen, apareciendo periodos de la noche con cierta actividad y disminuciones acusadas de la actividad durante el día. Por último, en el caso de un enfermo de Alzheimer las diferencias entre los periodos diurno y nocturno se diluyen, pudiendo aparecer incluso más actividad durante la noche que durante el día.
Figura 1. Ritmo circadiano de sueño-vigilia de un adulto sano (actograma superior) y de un anciano sano (actograma inferior).
Existe otro ritmo marcador muy utilizado en el laboratorio, aunque más invasivo e incómodo que la actimetría, la temperatura central, cuya medida se realiza por medio de una sonda rectal, con los problemas que ello acarrea. Sin embargo, han aparecido artículos científicos en los que se ha comenzado a utilizar la temperatura periférica medida en distintos puntos de la piel y, concretamente, ha dado muy buenos resultados la medición en la muñeca, sobre la arteria radial, ya que la temperatura periférica en la muñeca se encuentra en antifase con respecto a la temperatura central. De este modo se pueden obtener unos resultados similares a los obtenidos mediante el registro de temperatura central pero con las ventajas derivadas de la mayor comodidad para el sujeto.
El registro de temperatura periférica en la muñeca para un individuo adulto sano es también muy característico, con valores elevados durante el sueño y valores bajos en los periodos de vigilia; de hecho, en el periodo correspondiente a la siesta se produce una pequeña elevación de la temperatura, aunque no llega a los valores del periodo nocturno. En el caso de un anciano, este ritmo adelanta su fase y disminuye el valor medio de la onda, denominado mesor; además, la temperatura comienza a subir en el periodo de la siesta, pero no desciende después, quedando explicada de este modo la somnolencia que experimenta por la tarde.
Los últimos resultados obtenidos a partir de los registros de temperatura periférica en la muñeca procedentes de una población de personas mayores de 65 años muestran una tendencia muy marcada en los distintos procesos característicos del envejecimiento del sistema circadiano comentados anteriormente, como son el avance de fase y la disminución de la amplitud del ritmo.
CONCLUSIONES
El sistema circadiano envejece al igual que lo hace el resto de sistemas en el organismo.
Para evaluar el estado del reloj biológico podemos medir los ritmos de actividad motora y temperatura que suponen una medida no invasiva, sencilla y muy aclaradora.
La exposición a la luz, horarios regulares de comidas, ejercicio físico, contactos sociales y la administración de melatonina exógena ayuda a mejorar el funcionamiento del sistema circadiano.