Michael Rosbash, cronobiólogo y Nobel de Medicina: “La falta de luz solar de día es peor que la iluminación eléctrica de noche”

La Tierra llevaba mil millones de años 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 cronobiólogo Michael Rosbash (Kansas City, EE UU, 79 años), catedrático de la Universidad Brandeis de Massachusetts e investigador del Instituto Médico Howard Hughes de Maryland, durante su discurso de aceptación del Nobel de Medicina de 2017. El galardón, compartido con su amigo y colaborador Jeffrey C. Hall y con Michael W. Young, reconocía su contribución a descifrar los engranajes moleculares del reloj biológico que controla los ritmos circadianos. Del latín circa, “alrededor de” y dies, “día”, son los cambios que experimenta nuestra fisiología durante 24 horas al sincronizarse con el ciclo día-noche y que modulan cuándo tenemos hambre, sueño, ganas de sexo, ataques de asma o que la fiebre aumente en la tarde.

También disponen de relojes las bacterias, las plantas y el insecto más popular en investigación biomédica, la Drosophila melanogaster o mosca de la fruta, base de los hallazgos de Rosbash. El pasado 13 de noviembre, este científico dio una conferencia a jóvenes investigadores luciendo corbata con diseños neuronales de Santiago Ramón y Cajal, en el hospital madrileño homónimo del Nobel español, que celebra dos décadas de su fundación de investigación (FIBioHRC). Ocurrió en el marco de la Nobel Prize Inspiration Initiative y en colaboración con la Fundación AstraZeneca, quienes concertaron esta entrevista con EL PAÍS en un hotel cercano.

Pregunta. Durante su discurso de aceptación del Nobel, mencionó 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 años. La del 50% provenía de investigaciones en roedores, pero en 2019 hubo un gran estudio hecho en babuinos, el primero en primates, y pasó al 70%.

P. ¿Cómo empezó a interesarse por la cronobiología?

R. Hace casi 50 años, a través de mi amigo Jeffrey C. Hall, que también empezó como profesor en mi universidad. Él ya estaba trabajando en neurogenética de moscas y conocía los ritmos circadianos. Yo tenía conocimientos técnicos de laboratorio que podían ser útiles para su investigación. Le sugerí que colaborásemos y viéramos si aquello llegaba a alguna parte.

P. Y llegaron hasta aquí.

R. Para mi sorpresa [sonríe].

P. Ha forjado su carrera con investigación básica, que a veces se menosprecia. ¿Cómo animaría a los jóvenes investigadores a explorarla y a las instituciones o empresas a financiarla?

R. A los jóvenes investigadores les digo que ojalá hagan algo interesante y que les guste. El mayor reto lo tienen los organismos públicos de financiación porque la investigación básica es la base de la aplicada y es muy corto de miras intentar cortocircuitar el proceso yendo directamente a algo traslacional. Es conveniente políticamente porque el público entiende si dices que vas a curar el alzhéimer, pero si los cimientos no existen, es dinero malgastado. Por otro lado, las industrias farmacéutica y biotecnológica se ocupan muy bien de la ciencia aplicada. Ganan dinero y, cuando ven una oportunidad, van a por ella. Creo que los organismos públicos de investigación deberían centrarse en la ciencia básica, y la industria, en la aplicada.

P. ¿Qué vincula los ritmos circadianos de las moscas, con 100.000 neuronas, y los de las personas, con 86.000 millones?

R. El proceso básico de mantener el tiempo. Lo que ocurre en las neuronas es lo mismo, aunque los mamíferos tengan un número mayor. Partiendo de ahí, tratamos de utilizar estas neuronas como ventana a cuestiones más generales sobre la ciencia del cerebro y el comportamiento.

P. ¿Por ejemplo?

R. El cableado. La cuestión general es cómo los cerebros de los animales llevan a cabo programas de comportamiento, cómo funciona la conducta. Por supuesto, una mosca de la fruta realiza comportamientos más sencillos que nosotros y más simples de investigar. Entonces, ¿cuál es el programa que permite un comportamiento complejo? Estamos avanzando en la apreciación de lo complejo que son los circuitos a nivel anatómico, incluso en el cerebro de la mosca. Todo tiene que ver con el cableado, cómo está diseñado 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. ¿Cuál es la finalidad biológica del sueño y de esas pausas intermedias durante el día?

R. No lo sabemos. Los recuerdos se consolidan durmiendo y la morfología neuronal se modifica con el sueño. Todo eso ocurre, pero opino que no es el propósito profundo del sueño. Desconocemos qué hay en común, por ejemplo, entre el sueño de la mosca y el humano. Mi conjetura es que está relacionado con el metabolismo, como la recarga de ATP [adenosín trifosfato, molécula clave para la obtención de energía en las células]. El cerebro es el mayor consumidor de ATP, tal vez exista una necesidad metabólica de recarga.

P. Nuestro reloj interno tiene un ciclo natural de 24 horas y cuarto. Tras millones de años aquí, ¿por qué no está ajustado a 24 horas y debemos sincronizarnos a diario?

R. No se sabe en humanos, pero hay información de otros animales. Algunos, como ovejas y roedores, son estacionales en términos reproductivos. Su fisiología cambia con la estación y las estaciones se identifican mediante la duración del día. Para controlar su fisiología reproductiva, comparan el desfase de su reloj con la duración del fotoperiodo, el tiempo de luz diurna, lo que varía a lo largo del año. Es decir, lo utilizan como dispositivo de medición, aunque esto es en parte especulativo.

P. ¿Cómo contribuye la luz eléctrica, que incluso nos llevamos a la cama mediante pantallas, a la cronodisrupción?

R. Es un problema, pero es difícil estimar su gravedad. Nos exponemos a demasiada luz por la noche y a insuficiente durante el día porque la iluminación eléctrica en interiores es muy inferior a la luz solar. De hecho, según investigaciones recientes, la falta de luz solar durante el día es incluso peor que la presencia de luz por la noche. Muchos casos de problemas de sueño 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. También 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 más tarde, se puede ver inmediatamente el cambio de patrón. Todos ellos, como tú y yo, están ligeramente privados de sueño. Si a las 4 de la tarde se apagan las luces en una sala de seminarios, al instante la mitad de la audiencia está roncando. Esto no sucede con individuos bien descansados. Es una cultura totalmente privada de sueño.

P. Ha contado que toma sus estatinas por la noche, cuando son más eficaces. La hora también influye en la eficacia o los efectos adversos de antihipertensivos, corticosteroides o quimioterapia. ¿Debería cambiar la forma de prescribirlos?

R. La respuesta corta es sí. La cuestión más profunda es, como casi todo en farmacología y en la vida, cuál es la relación coste-beneficio. Para la sociedad, los médicos o la industria farmacéutica, ¿qué se gana frente a lo que se pierde por tener esto en cuenta? Ha resultado mejor administrar quimioterapia para algunos cánceres a las 3 de la mañana, pero la gente no quiere trabajar a esa hora. Hasta que no se publique una investigación muy convincente, no va a haber cambios sustanciales porque hay mucha inercia en todo lo que hacemos.

P. Según la agencia del cáncer de la OMS (IARC), trabajar a turnos o de noche es potencialmente cancerígeno. ¿Qué aconsejaría a las personas con esos trabajos?

R. El truco consiste en fingir que la noche es el día y viceversa. Si lo haces de forma muy rigurosa, puedes evitar la mayoría de los problemas porque tu cuerpo no sabe lo que es de día y de noche. Lo que importa es cuánta luz entra y cuándo comes. Si no hay luz y mantienes la habitación a oscuras durante las ocho horas de sueño, 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 qué picar de noche aumenta el riesgo de obesidad y síndrome metabólico?

R. No se sabe bien. Una hipótesis tiene que ver con nuestros sistemas de reparación de daños en el ADN, que están 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 reparación no están preparados para eliminar. También se especula con que la mayor epidemia de cánceres epiteliales, como el de colón, en EE UU, se debe a este motivo.

P. ¿Esto se relaciona con la alimentación restringida en el tiempo [time-restricted feeding], que sigue el patrón de luz y oscuridad?

R. Esa dieta no es muy diferente de evitar picar por las noches. Nadie sabe por qué estas pautas son beneficiosas, pero el metabolismo cambia en función de la hora del día, así que ingerir comida en sincronía con los procesos metabólicos circadianos tiene sentido. Si algo no es muy difícil o doloroso y tiene sentido, ¿por qué no hacerlo?

P. Juan Antonio Madrid, uno de los pioneros de la cronobiología en España, formula esta pregunta para usted: ¿Sería posible abordar la cronodisrupción que conlleva el envejecimiento manipulando con fármacos el reloj molecular?

R. Creo que sí. Las moscas ancianas tienen el mismo patrón de sueño que las personas ancianas, un sueño fragmentado: las primeras cuatro horas, el sueño es sólido y luego empiezan los despertares frecuentes. En jóvenes, el sueño también se vuelve más ligero tras unas horas, pero no tanto como para que se despierten. No se entiende muy bien por qué ocurre. En cierta medida, esto vuelve a la pregunta previa, ¿para qué sirve el sueño? Casi seguro que ambas cosas están relacionadas.

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