EL RELOJ BIOLÓGICO
LOS RELOJES DE LA VIDA
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Feria de la ciencia
mayo 2021
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Historia del
descubrimiento
del reloj
circadiano
Todo comenzó en Paris hace unos 300 años por la observación de un astrónomo de una planta llamada mimosa púdica. Planta muy sensible que abre las hojas al amanecer y las pliega durante la noche. En una tarde de verano las guardó en un armario. A la mañana siguiente, vió que durante el día se abrían y de noche se cerraban. Describió sus observaciones. Aún sin recibir la luz del sol la planta podía sentir el sol y saber si era día o noche. No se atrevió a proponer que el reloj estaba dentro de la planta. planta.
.
Siguió DARWIN , cien años más tarde, publicó un libro en el que proponía que las plantas generaban su ritmo diario. Tenían un reloj que se llamó circadiano (circa y dia =cerca de un día).
.
Hace unos 50 años aproximadamente se retomaron las investigaciones.
En 2017 tres científicos recibieron el premio Nobel
Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young desentrañaron los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano.
Los tres premiados descubrieron cómo funciona el reloj circadiano en experimentos realizados en los años ochenta y noventa con moscas del vinagre. Posteriormente se demostró que se trata de un mecanismo biológico muy antiguo, conservado a lo largo de la evolución, a medida que se han sucedido las especies, y que también regula el funcionamiento del cuerpo humano.
Antes de que la atmósfera tuviera su composición actual la Tierra giraba sobre su eje, y el ciclo de luz y oscuridad tuvo un impacto en los inicios de la vida.
Trabajando junto a Jeffrey Hall en la Universidad Brandeis en Massachusetts, Rosbash identificó en 1984 un gen llamado period, que regula los ritmos circadianos de las moscas. Este gen también fue identificado de manera independiente por Michael Young en la Universidad Rockefeller de Nueva York.
En experimentos posteriores, Hall y Rosbash aislaron la proteína PER, que está producida por el gen period. Sin embargo, faltaba aclarar de qué modo esta proteína sincroniza el ritmo biológico de las moscas con el ciclo de día y noche.
Fue Michael Young quien encontró la pieza que faltaba en 1994. Descubrió un segundo gen relacionado con el reloj circadiano al que llamó timeless. Identificó la proteína TIM que dicho gen produce. Y demostró que la proteína TIM se une a la proteína PER de modo que, cuando están juntos, pueden entrar en el núcleo de las células e inhibir el gen period.
Estos descubrimientos han abierto un nuevo campo de investigación para la biología y la medicina.
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BIOLÓGICO?
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Reloj es un dispositivo que permite realizar una medición del tiempo.
Biológico, por su parte, es aquello que está vinculado a la biología: ciencia que estudia las características y las propiedades de los seres vivos
Reloj biológico consiste en un conjunto de funciones orgánicas vinculadas al ritmo de vida. Se compone de varios relojes: circadiano, de ciclinas, de epigenéticos, de telómeros, emocional
RELOJ BIOLÓGICO
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Reloj de Ciclinas: Las ciclinas son componentes claves del motor del ciclo celular central, que impulsa la división celular. Marca cómo se dividen las células.
Reloj de Epigéneticos: Son marcas químicas, debidas, tal vez, a influencias ambientales, que se añaden al material genético y permiten su correcta actividad. El ejemplo más típico, para entenderlo, sería el de los gemelos monocigóticos: tienen el mismo ADN pero pueden ser diferentes y, sobre todo, tener enfermedades diferentes. Muestra los cambios que se producen a medida que envejecemos.
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Reloj de Telómeros: Los telómeros son los extremos de los cromosomas. Este reloj cuenta las veces que se divide una célula.
Reloj Circadiano: Regula los cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo de 24 horas. Estos procesos naturales responden, principalmente, a la luz y la oscuridad.
Reloj Emocional: Determina los diferentes estados de ánimo, aunque aún es un misterio, dónde y cómo los controla el reloj cerebral.
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El cerebro coordina todos los relojes de un ser vivo al mantenerlos sincronizados.
En los animales vertebrados, incluidos los seres humanos, el reloj circadiano es un grupo de aproximadamente 20.000 neuronas que forman una estructura llamada núcleo supraquiasmático o NSQ. El NSQ está ubicado en una parte del cerebro llamada hipotálamo y recibe información directa de los ojos.
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La mayoría de las personas nota el efecto de los ritmos circadianos en los patrones de sueño. El NSQ controla la producción de melatonina, una hormona que produce somnolencia. Éste recibe información sobre la luz entrante de los nervios ópticos, los cuales la trasmiten desde los ojos hasta el cerebro. Cuando hay menos luz (por ejemplo, en la noche), el NSQ le indica al cerebro, concretamente a la glándula pineal, que elabore más melatonina para producir sueño.
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El reloj circadiano ordena de manera temporal diversas actividades orgánicas. Este orden implica el desarrollo de ciclos:
- Que tengamos hambre o sueño.
- Las secreciones glandulares
- La regulación de la temperatura del cuerpo
- El funcionamiento del corazón, del cerebro y otros órganos
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Para regular el reloj circadiano, lo ideal es mantener una rutina diaria respecto al descanso, la actividad física y la alimentación. Esto ayuda a optimizar el funcionamiento del organismo.
página 7
Diversas decisiones y actividades que desarrollamos pueden provocar cambios en el reloj biológico, generando diversas clases de desequilibrios.
Las personas que no mantienen un horario regular para alimentarse o aquellas que viven de noche y duermen de día experimentan diversos inconvenientes por alterar su reloj biológico: fatiga crónica, falta de apetito, depresión, etc.
página 8
La luz de los dispositivos electrónicos en la noche puede confundir al reloj circadiano y causar insomnio.
Según ciertos expertos, la falta de horas de sueño puede incluso ser el origen de enfermedades como el cáncer, la diabetes tipo II, la obesidad, complicaciones del corazón e infecciones varias.
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INFORMACIÓN
Cómo está tu reloj
interno
Los secretos de la
glándula pineal
Alinear nuestro
ritmo circadiano
puede mejorar
nuestro
metabolismo
NSQ
Glándula
pineal
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JUEGO
DE LA
OCA
DESCUBRE
EL TIPO DE
RELOJ
PREGUNTA
RESPUESTA
JUEGOS
DESCUBRE
LA
PAREJA
3
5
2
4
6
1
DESCUBRE
LA PAREJA
SEROTONINA
CORRECTO
INCORRECTO
MELATONINA
CORRECTO
INCORRECTO
RUTINAS DIARIAS
AYUDA A
OPTIMIZAR EL
FUNCIONAMIENTO DE NUESTRO
ORGANISMO
GENERA CIERTO DESEQUILIBRIO EN NUESTRO
ORGANISMO
INCORRECTO
CORRECTO
LA FALTA DE HORAS DE SUEÑO
PRODUCE
CORRECTO
NO CAUSA NINGÚN MALESTAR
INCORRECTO
CORRECTO
PUEDE CAUSAR:
-FATIGA CRÓNICA
-FALTA DE APETITO
-DEPRESIÓN
GENERA CIERTO EQUILIBRIO EN NUESTRO
ORGANISMO
INCORRECTO
CORRECTO
La luz azul de móviles, ordenadores o tablets causa insomnio porque
se reduce la segregación de la melatonina
CORRECTO
No causa ningún malestar en el organismo
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INCORRECTO
CORRECTO
