Los ritmos circadianos son cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo de 24 horas. Estos procesos responden, principalmente, a la luz y a la oscuridad.
Nos afectan a todos los seres vivos, incluidos nuestros animales domésticos, e influyen en la liberación de hormonas, hábitos de alimentación y digestión, la temperatura corporal…
¿Qué son los relojes biológicos?
Los relojes biológicos son los dispositivos naturales de un organismo que regulan el ciclo de los ritmos circadianos. Se componen de moléculas específicas (proteínas) que interactúan con las células de todo el cuerpo. Casi todos los tejidos y los órganos contienen relojes biológicos.
¿Qué es el reloj principal?
El reloj principal en el cerebro coordina todos los relojes biológicos de un ser vivo al mantenerlos sincronizados. En los animales vertebrados el reloj principal es un grupo de unas 20000 neuronas que forman una estructura llamada núcleo supraquiasmático (NSQ), ubicado en el hipotálamo y recibe la información directa de los ojos.
¿Cómo afectan la salud los ritmos circadianos?
Los ritmos circadianos pueden influir en las funciones importantes del cuerpo como la liberación de hormonas, hábitos alimentarios y digestión, la temperatura corporal…
El NSQ del hipotálamo medio es un área que dirige un conjunto hormonal con variaciones fisiológicas cotidianas. Una de estas hormonas es el estradiol y otra hormona importante a considerar es la llamada luteizinante. Estas dos hormonas se encargan de actuar sobre diversos órganos, trasmitiendo mensajes circadianos desde el espacio supraquiasmático.
Pero dónde principalmente percibimos el efecto de los ritmos circadianos es en los patrones de sueño. Las hormonas producidas en el hipotálamo medio son más abundantes en la noche que en el día. Cuando el ojo logra percibir la oscuridad, se alertan los espacios que propician el crecimiento o la somnolencia.
El ciclo circadiano de los animales
A lo largo de la historia, los ciclos circadianos de los animales han sido seguidos atentamente por estudiosos como Aristóteles, que observaba los cambios diarios y anuales, incluso en las plantas.
Fue el astrónomo francés Jean Mairan quien, en el siglo XVIII quién hizo el primer estudio sistemático sobre el ciclo circadiano. En estos estudios, Mairan concluyó que el ritmo cotidiano de los animales no tenía una estrecha relación con el entorno. Hasta ese momento se pensaba que ambos estaban muy vinculados.
Los ritmos circadianos y la microbiota
Los investigadores han observado que la cadencia básica de la microbiota intestinal está marcada por un aumento de Firmicutes durante los periodos de alimentación, y su disminución progresiva a lo largo del día. Si bien algunas bacterias como Bacteroidetes, Proteobacteria y Verrucomicrobia son más abundantes durante los periodos de ayuno, el número de bacterias que se alimentan de fibra crece por las noches, cuando los restos de comida alcanzan el colon. Los polifenoles y ciertas fibras prebióticas como los galactooligosacáridos (GOS), presentes en fuentes vegetales y en la leche materna, respectivamente, son capaces de consolidar el ritmo circadiano diversificando la microbiota.
Según los investigadores el ayuno nocturno es beneficioso para la microbiota intestinal, ya que se producen ácidos grasos de cadena corta, moléculas como el butirato que protege el intestino, además de regular los niveles de glucosa a través de diversas hormonas vinculadas a la glucosa, o el propionato que regula el metabolismo de la grasa en el hígado. Por otra parte, los metabolitos microbianos excretados durante los momentos de alimentación están ligados a la absorción de proteínas y lípidos.
El triptófano se transforma en serotonina, una molécula que regula la motilidad intestinal, pero algunos estudios han descubierto que está vinculado con la producción de melatonina (la hormona del sueño). Asimismo, se ha revelado la existencia de un nuevo mecanismo de transporte del triptófano hacia el cerebro, con el correspondiente impacto en las funciones cerebrales como el sueño.
En conclusión…
Los autores concluyen que manipular el microbioma podría ser una estrategia prometedora para restablecer el ritmo circadiano y la homeostasis metabólica del huésped. Debido a que muchos componentes en los alimentos pueden alterar la composición y las funciones microbianas del intestino, es posible que la manipulación de la calidad, la cantidad o el tiempo de los alimentos, puedan regular el ritmo circadiano y la salud metabólica a través de las bacterias intestinales.
Otros estudios han demostrado que consumir probióticos podía ayudar a aumentar la secreción de melatonina y mejorar la calidad del sueño, lo cual abre la vía al uso de probióticos para regular el sueño y la salud en el futuro.
Tanto una buena dieta como estilo de vida pueden afectar a la salud y al equilibrio de la microbiota intestinal.
Referencias
International Space Station Circadian Rhythms
Parkar, SG, Kalsbeek, A, Cheeseman JF. Potential role for the gut microbiota in modulating host circadian rhythms and metabolic healthMicroorganisms. 2019; 7(2). doi: 10.3390/microorganisms7020041.
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