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RELOJES BIOLÓGICOS (Por Mark Caldwell, a propósito del ‘Trastorno Afectivo Estacional’ – SAD)

reloj

Ahora que finalmente se sabe
dónde están localizados nuestros relojes biológicos,
¿podremos aprender a controlarlos?

Suponga que usted puede reajustar los relojes interiores que controlan su vida, programándose, por ejemplo, para despertar fresco y alerta a las 5:30 a.m. si tiene que asistir a un desayuno importante, o eliminar el hambre que lo impulsa a comerse una bolsa de papitas fritas todas las tardes.

Si las posibilidades de controlar los cronómetros de su cuerpo parecen un lujo placentero, considere el caso de Jason K., un abogado de Nueva Jersey. Jason sufre de una disfunción debilitante de su reloj biológico llamada desorden afectivo estacional, o SAD (por sus siglas en inglés). Puede parecer un mal remoto y hasta un lujo, en especial durante el verano, cuando sus efectos disminuyen, pero podría durar todo el año —y en algunos casos toda la vida— causándole terribles problemas.

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=Paciente con SAD=

“Me vino gradualmente, con el tiempo”, cuenta Jason, “a medida que los días se iban haciendo más y más oscuros, desde el otoño al invierno”. “Mi humor se tornó más sombrío. En el invierno sentía una flojera que me hacía difícil trabajar; tenía que esforzarme aún más para poder hacer algo. El sueño no era reparador. Despertaba 15 veces por noche sólo para ver la hora y desarrollé unos deseos excesivos por los dulces”.

La experiencia de Jason no es rara. En una encuesta reciente realizada en Nueva York, más de un tercio de las personas adultas consultadas manifestaron tener al menos un pequeño problema invernal; 6 de 100 informaron padecer de depresión severa. Michael Terman, sicólogo clínico del Instituto Siquiátrico del Centro Médico Presbiteriano de Nueva York, e importante investigador del SAD, destaca que el grado de sufrimiento va mucho más allá de las típicas depresiones de las temporadas de fiesta.

“Cuando nos ataca”, dice Terman, “no es sólo cuestión de humor. Puede ser paralizante durante cinco meses del año y causar una activa retracción social: madres que no pueden cumplir su papel materno, pérdida de interés en el trabajo, pérdida total de la libido”. Aunque el problema por lo general disminuye en la primavera, el SAD puede hacer que uno pierda permanentemente el curso de su vida. “No es un problema pequeño si no es posible mantener un horario de trabajo de 9:00 a 5:00 en el invierno”. Algunas personas que sufren de esta condición gravitan hacia un estilo de vida que se acomode a la enfermedad. “Tienden a deambular en subculturas laborales. Trabajan por su cuenta. Gente de teatro, estudiantes perennes y muchos terminan convencidos de que sus metas originales en la vida son inalcanzables” (Ver nota abajo).

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Pero el síndrome es uno entre una constelación de trastornos del sueño y enfermedades causadas porque los relojes biológicos se han desbocado. En realidad, los relojes interiores pueden originar problemas aun cuando estén funcionando con normalidad. Las miserias de los ojos turbios del desfase del viajero son un ejemplo familiar de lo que podría pasar cuando se cruzan las zonas horarias y el reloj personal pierde la sincronización con con el ritmo del resto del mundo. Éstos son sólo los desórdenes obvios. La susceptibilidad al dolor, por ejemplo, tiende a subir en la mañana y a menguar a medida que avanza el día. Los ataques cardíacos tienen más probabilidades de producirse a media mañana. Los ritmos biológicos pueden alargarse por meses, así como días y semanas: muchas especies animales emigran y se cruzan sólo de acuerdo con estrictos calendarios estacionales.

El folclor y el sentido común nos han estado diciendo por siglos que dependemos de nuestros relojes interiores, pero qué son, dónde están y cómo funcionan ha sido durante largo tiempo un misterio. Ahora, gracias a una serie de hallazgos de laboratorio, los otrora desconcertantes componentes biológicos se han vuelto más claros. Por primera vez los científicos tienen un diagrama que muestra dónde está el cronómetro dentro de nuestro cerebro, cómo usa la maquinaria en nuestras células como mecánica, y cómo se le puede bajar el ritmo, acelerarlo o reajustarlo. Descubrieron cómo el reloj del cerebro —tal como un reloj automático incorporado enciende la cafetera todas las mañanas— puede prender y apagar piezas de la maquinaria biológica, sugiriendo que al final podríamos ser capaces de regular estos procesos de acuerdo con nuestro gusto, en lugar de someternos a que ellos nos regulen a nosotros.

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En el cerebro, un racimo de células nerviosas llamado núcleo supraquiasmático, o SCN (por sus siglas en inglés), parece estar en el corazón del control del tiempo. En los mamíferos, el órgano es confiable: incluso si es extirpado a un conejillo de Indias y se pone en una probeta, puede continuar manteniendo el tiempo por su cuenta por lo menos por un día. El SCN es, en realidad, un par de estructuras como la mayoría de las partes del cerebro. Una mitad se encuentra en el lóbulo izquierdo y la otra en el derecho, justo detrás y un poco más abajo de los ojos. “Cada uno está compuesto de 10.000 neuronas densamente empaquetadas”, explica Steven Reppert, microbiólogo de Harvard cuyo laboratorio ha sido elemento clave en los descubrimientos.

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=Dr. Steven Reppert=

“Los SCN están situados justo encima, donde los nervios ópticos se unen en la base del cerebro”. Esto no es un accidente. El SCN depende de la luz para lo que los expertos en relojes circadianos llaman entretenimiento: sincronizar el reloj interior con los ciclos de la luz y la oscuridad en el mundo exterior. Algunos estudios realizados en ratas sugieren que los mamíferos tienen un juego especial de fotorreceptores en sus ojos, que recogen las señales luminosas y las llevan directamente al SCN. Estos fotorreceptores son diferentes a los bastoncillos y conos usados para percibir la luz que llega a la retina.

Una salida de luz que ataca a los fotorreceptores en el momento preciso hace lo mismo que las perillas de la parte trasera de un antiguo reloj Baby Ben: modifica las manecillas del reloj. Un estallido de luz en la mañana echa a andar el reloj; uno en la noche lo hace retroceder. Si, como Jason, usted es del norte de Estados Unidos, su reloj interior podría marchar muy lento en el invierno, atrasándose sin la luz de las primeras horas de la mañana que normalmente lo echaría a caminar.

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“Cuando converso con mis pacientes aquí en Nueva York”, explica Terman, “les digo que, biológicamente hablando, ellos están viviendo en Chicago”. Cuando suena la alarma al lado de la cama, Nueva York despierta, imprimiendo una alta velocidad. Pero sus relojes interiores están una hora o más atrás, en relación con la hora de Chicago o hasta la de California, insistiendo en que sus cerebros y cuerpos deberían sentirse todavía dormidos.

No todo el mundo tiene este problema. La mayoría de la gente no es tan vulnerable a una falta de luz matinal, la cual ayuda a mantener el reloj interno a tono con el ambiente exterior. Cada mañana, la luz del amanecer llega hasta el SCN y hace avanzar el reloj interior, permitiéndole ponerse en la hora local, levantándonos y facilitándonos la integración a la actividad diaria en sincronización con ésta.

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Como el camino del nervio de los ojos al SCN evita aquellas partes del cerebro que registran vista consciente, el reloj interno puede reaccionar a la luz ambiental, aun cuando estemos profundamente dormidos. La luz del amanecer penetra los párpados, se registra en la retina y transmite una señal silenciosa al SCN. Si el reloj interno tiene tendencia a atrasarse, la luz matinal lo adelanta de forma automática, poniéndolo de nuevo al ritmo normal con el mundo exterior. Simple. A menos que uno viva demasiado al norte del ecuador como para que en el invierno se levante, desayune y esté en el trabajo antes de que amanezca. En efecto, el SAD parece ser más común en las latitudes del norte. Cuando la luz natural es escasa, la mejor forma de reajustarlo es con un estallido de luz artificial.

La importancia del SCN como fijador biológico del tiempo es un descubrimiento reciente, aunque no es nuevo. A pesar de que sus rutas se remontan tiempo atrás (ver “El padre de los relojes circadianos”…), no fue caracterizado sino hasta principios de la década de 1970. Lo que en realidad es nuevo es la comprensión del mecanismo interno del SCN. Los neurocientíficos han comenzado a quitarle la tapa al reloj para ver su mecanismo. Investigaciones en numerosos laboratorios —Brandeis, Darthmouth, Harvard, Northwestern, Rockefeller y Scripps— han revelado que el caballo de tiro del reloj biológico es ingenioso y simple; que está en las células individuales que componen el SCN (y quizás también otros órganos sensibles al tiempo). Esas células parecen controlar todo el sistema, de pies a cabeza. “Ahora estamos seguros”, dice Reppert, “de que el SCN está compuesto de numerosos relojes autónomos en células individuales, y que toda la maquinaria molecular que uno necesita parece residir en una sola neurona”. Debajo de todo eso hay un reloj, el reloj dentro de la célula.

drosophila_melanogasterDrosophila melanogaster

¿Pero cómo? Tomemos un modelo simple: la Drosophila melanogaster, la mosca frutera. En principio, su reloj celular funciona como los que se encuentran en los mamíferos. El ciclo comienza con dos de los genes de la mosca. Como la mayoría de los genes activos en el ADN vivo, forman soleras para la construcción de proteínas, en este caso llamadas dCLOCK y dBMAL1. A medida que estas proteínas se construyen en el núcleo de la célula —proceso que toma tiempo—se unen y se deslizan corriente abajo. Allí se adhieren y encienden dos relojes de genes más, llamados “per” y “tim”. Estos genes adicionales comienzan a producir proteínas propias, las que se forman en el citoplasma que circunda el núcleo de la célula. Allí se juntan y acumulan mientras va transcurriendo el día.

Eso, en esencia, es el tic del reloj. Una vez que alcanzan la masa crítica, las proteínas “per” y “tim” vuelven al núcleo de la célula, donde parecen bloquear la operación  de los genes que componen dCLOCK y dBMAL1, cerrando la producción de proteínas per y tim, justo cuando el movimiento de su péndulo lleva al movimiento de un reloj mecánico a una detención muy breve. En la célula, esta parada dura hasta que se disipan las proteínas per y tim. Una vez que desaparecen, reaparecen las proteínas dCLOCK y dBMAL1, comenzando todo el proceso de nuevo. El ciclo demora alrededor de un día.

En la práctica, por supuesto, el reloj es más complejo, con algunos refinamientos intrigantes. En las moscas fruteras, la luz descompone la proteína tim, mientras que en los mamíferos, la luz activa a los genes per, lo que podría explicar cómo los estallidos de luz pueden reajustar el reloj celular cuando se descontrola. Aunque los detalles varían de especie a especie, el principio básico parece ser universal, y podría ser quizás la máxima fuente de tiempo para todo lo que vive. Los relojes echan a andar solos y son confiables. Aun cuando se les priva de luz externa y de las señales de temperatura que revelan la hora del día, se salen de la línea sólo gradualmente. La luz ambiental no controla los relojes; sólo ayuda a ajustarlos.

Aunque aún no estamos seguros de cómo un fallo en el funcionamiento de un reloj biológico puede llevar a ciclos debilitantes de melancolía y angustia, el equipo de Reppert acaba de publicar un estudio que sugiere una respuesta. Ellos establecieron una conexión entre las células nerviosas individuales cuya microscópica maquinaria interna mueve el mecanismo del SCN y la elaboración de hormonas. Las mismas proteínas, que se forman y desaparecen en un ciclo de 24 horas para echar a andar el reloj circadiano, causan oscilación, en la producción de una hormona que puede regular cómo actúan los animales. “Teníamos una armazónpara las velocidades moleculares del reloj circadiano en los mamíferos”, añade Reppert, “pero queríamos encontrar algún vínculo con la conducta verdadera”.

Reppert descubrió que las proteínas del reloj activan y apagan el gen que produce la vasopresina. Fuera del cerebro, la vasopresina es importante para controlar el equilibrio de la sal y el agua en el cuerpo. En el cerebro, sin embargo, es una hormona diferente, involucrada en ciclos de descanso y actividad en los mamíferos. Aunque no parece influenciar los tipos de conducta envueltos en el desorden afectivo estacional, sí proporciona un emocionante modelo para la operación de la A a la Z de los relojes biológicos y para explicar cómo una disfunción puede causar anormalidades en el humor o en la conducta. Ahora los científicos pueden ver una continuidad del ciclo de la luz y la oscuridad en la atmósfera en torno a nosotros, el reloj mundial hacia el reloj personal SCN, luego a los microscópicos relojes de las células de los nervios y, finalmente, a la producción de una hormona.

Ése es sólo un comienzo. La vasopresina es una vasta gama de sustancias que regulan el comportamiento. Los relojes celulares no han sido vinculados al ciclo de las sustancias que modulan la conducta y el estado de ánimo familiar, como la serotonina y la melatonina (VerMelatonina: ¿milagro o mito?). “Va a tomar otra década encontrar una conexión entre el trabajo de Reppert y la terapéutica”, pronostica Terman. Pero no es difícil prever cómo funcionarían las terapias circadianas visionarias. A propósito, ya hay un par en estudio. El desfase de viajero, por ejemplo, podría responder favorablemente a la melatonina, por lo menos para algunas personas (Ver “¿Puede evitarse el desfase de viajero?”).

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Hay un tratamiento efectivo para el SAD. En 1980, Alfred Lewy, del Laboratorio de Desórdenes del Sueño y el Humor de la Universidad de Ciencias  de la Salud de Oregón, consiguió aliviar a un hombre que sufría de depresión invernal recurrente con sólo exponerlo a la luz brillante durante varios días, de seis a nueve de la mañana y de cuatro a siete de la noche. En tratamientos posteriores, Lewy bajó la dosis a dos horas de exposición al día a una intensidad de 2.500 lux, lo que se aproxima a la fuerza de la luz natural después de que el sol ha salido completamente. En la actualidad, la terapia para los pacientes de SAD incluye exposición artificial durante 30 minutos cada mañana a una intensidad de 10.000 lux (lo que se aproxima a la fuerza de la luz  natural 40 minutos después del amanecer).

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Dr. Michael Terman

El grupo de Terman ha estado trabajando en el perfeccionamiento del tratamiento: un sistema de luz computarizado para el dormitorio, imitando a la luz del amanecer. Jason lo probó y funcionó. “En un par de horas simula al sol que está saliendo”, dice. “De alguna forma uno está consciente de ella aunque esté dormido: la luz que entra a través de los párpados produce una sensación sensual”. En unos días, la depresión se disipó, sus hábitos de sueño volvieron a la normalidad y los deseos de comer dulces eran menos.

Las posibilidades presentadas por los descubrimientos sobre el funcionamiento del reloj biológico van más allá del humor y la depresión. Si los ataques cardíacos ocurren a causa de una señal de tiempo, ¿hay alguna forma de anular esa señal? ¿hay alguna forma de controlar el peso espaciando los períodos en que uno siente hambre?¿es posible predecir, hasta controlar, no sólo el día, sino la hora, en que nace un bebé? Por primera vez, la ciencia sabe dónde y cómo buscar las respuestas a estas preguntas.

NOTAS:

1.- ¿PADECE DE SAD?

Expertos en el trastorno afectivo emocional advierten que el campo está lleno de información equivocada y de estafadores. Si busca al azar en la web, podría terminar en las manos de intereses comerciales más inclinados a vender una caja de luz de alto precio que a hacerle un cuidadoso diagnóstico. Michael Terman, del Instituto Siquiátrico del Centro Médico Presbiteriano Columbia, en Nueva York, diseñó el siguiente autoexamen preliminar, pero advierte que “el diagnóstico del SAD requiere la asistencia de un profesional en la salud mental”

  • ¿Se vuelven para usted más difíciles la vida laboral y la familiar en el invierno?
  • ¿Experimenta agotamiento constante o períodos de fatiga en el invierno, pero no en el verano?
  • ¿Cambian sus hábitos alimenticios en el invierno, aumentando el consumo de dulces o almidón?
  • ¿Su sensación de bienestar disminuye durante el invierno?
  • ¿Se siente bien a finales de la primavera y el verano, —hasta con más energía— sin emociones deprimidas subyacentes? Para examinar estos interrogantes con más profundidad, puede conseguir el “Inventario Personal para la Depresión” y el “Examen de Autoevaluación del SAD”, el que incluye una guía de interpretación clínica. El examen de autoevaluación es distribuido por el Center for Enviromental Therapeutics, de Georgetown, Colorado. El cuestionario puede tomarse de la Internet en: www . cet . org / cet2000.  —M.C.

2.- EL PADRE DE LOS RELOJES CIRCADIANOS

La historia de los relojes circadianos comenzó, para todos los propósitos prácticos, en 1911, con un experimento clásico, dirigido por Karl von Frisch (1886-1982), un zoólogo austriaco. Estudió los pequeños peces Phoxinus phoxinus, los que se tornan oscuros en la presencia de la luz y se iluminan siempre que oscurece. Von Frisch descubrió que los peces no estaban respondiendo a la luz ambiental percibida a través de sus ojos. Los peces ciegos, para su sorpresa, de todas formas se oscurecían en respuesta a la luz. Continuaron haciéndolo aun cuando, en una serie de espantosos experimentos, los anestesió, les sacó los nervios faciales, y continuó separando carne hasta que llegó a sus cráneos. Von Frisch dedujo que algo muy adentro del cerebro mismo podía responder directamente a la luz. Más tarde rastreó este efecto en la glándula pineal, la que ahora sabemos es la fuente de la melatonina. —M.C.

3.- MELATONINA: ¿MILAGRO O MITO?

Hable de los biorritmos e inmediatamente se pensará en una sola palabra: melatonina. A la venta como un suplemento dietético, se afirma que supera los beneficios de la aspirina, la penicilina y el mejor chocolate suizo combinados. ¿Mejora el desfase? ¿Cura el SIDA? ¿Revierte el mal de Alzheimer? ¿Actúa como antioxidante para prevenir el cáncer? ¿Prolonga la vida?

Las respuestas cortas según los expertos son: quizás, no, no, a lo mejor pero no cuente con eso, y no. ¿Para qué sirve, entonces? La hormona es producida en la glándula pineal cerca de la base del cerebro, alcanzando su mayor nivel en la noche y disminuyendo durante el día. El ciclo no depende de si uno está activo o descansando y, de este modo, dice el sicólogo clínico Michael Terman, una medición cuidadosa de los niveles de melatonina puede ayudar a determinar si su reloj interno está desajustado. En algunos mamíferos parece regular cambios en el aspecto físico y en la conducta, que se producen en el comienzo de la temporada de reproducción. Cuando un feto se está desarrollando en la matriz, los niveles de melatonina de la madre pueden reajustar el reloj biológico de éste en las semanas o meses antes de que su retina se haya desarrollado lo suficiente como para reaccionar ante la luz.

La melatonina sí ayuda a inducir el sueño, quizás porque mientras sus niveles suben por la noche, reduce la actividad de las células nerviosas en el SCN, manteniendo el reloj circadiano en buenas condiciones de funcionamiento. Éste podría ser el motivo por el que ayuda a superar el desfase. Pero los efectos de tomar melatonina no son bien comprendidos y poco se sabe sobre las exigencias de las dosis. Por eso, la mayor parte de los médicos todavía no quieren recomendarla. —M.C.

4.- ¿PUEDE EVITARSE EL DESFASE DE VIAJERO?

Algunas personas dicen que es peor cuando viajan al este de Estados Unidos y sus cuerpos creen que son tres o cuatro horas menos que la hora local. Otros sufren más cuando son las 11 a.m. en Los Ángeles, pero aún están programados por la hora de Nueva York. Casi todo el que viaja conoce estas sensaciones: agotamiento, mareos, irritabilidad, malestares estomacales. Hay un consenso general sobre la causa: un desajuste entre el reloj interior y los ritmos del día y la noche del mundo exterior. Los remedios abundan. En Internet se puede compras una visera que funciona con pilas, se pone en la cabeza y baña a la persona con luz. Una regla de cálculo indica cuándo y por cuánto tiempo hay que usarla. Siete hoteles Hilton ofrecen habitaciones con cajas de luz y un reloj despertador que ilumina y expone al huésped a la luz media hora antes de que despierte.

Luego está la melatonina. Aún no se ha llegado a un acuerdo al respecto, pero algunas pruebas sugieren que es eficaz. Tomada al atardecer parece dar marcha atrás al reloj circadiano; por la mañana, una dosis lo hace avanzar. En 1997, Steven Reppert, neuro-biólogo de Harvard, y sus colegas descubrieron otro efecto: durante el sueño normal podría neutralizar la actividad de las células nerviosas en el núcleo supraquiasmático (SCN), evitando así que sea reajustado accidentalmente. Esto ayudaría a controlar el desfase de viajero.

De todas formas, Reppert no la toma. Se sabe que la melatonina afecta a la conducta reproductiva y el peso del cuerpo en otros mamíferos. ¿Valen la pena los riesgos de salud sólo para solucionar uno o dos días de irritabilidad y atontamiento? —M.C.

TOMADO DE: Discover en Español. Agosto de 1999.  Pp. 36 – 42.

IMPORTANTE: Urania Scenia procura recuperar (de diversas fuentes) artículos de interés discursivo, afín a su temática y abiertos a la consideración de su audiencia; pero no se identifica necesariamente con el total de información y/o puntos de vista expresados en ellos por los autores firmantes. 

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