El reloj del cuerpo es un regulador hormonal que controla la pérdida de agua.
El reloj interno del cuerpo ayuda a regular una hormona que almacena el agua tanto para la deshidratación nocturna como para los viajes en los que los aseos no son la norma, sugiere la investigación.
En un artículo publicado en Nature Neuroscience hoy, los neurofisiológos Eric Trudel y Charles Bourque del Instituto de Investigación del Centro de Salud de la Universidad McGill en Montreal, Canadá, proponen un mecanismo por el que el sistema de ritmos circadianos del cuerpo, o reloj interno, controla la regulación del agua. Permitiendo a las células que miden los niveles de agua activar otras células que liberan vasopresina, una hormona que ordena al cuerpo almacenar agua, el sistema circadiano mantiene hidratado el cuerpo durante el sueño.
“Hace años que sabemos que hay un ritmo de vasopresina que está alto cuando estamos durmiendo. Pero nadie sabía cómo ocurría. Y este grupo identificó un mecanismo fisiológico muy concreto de cómo ocurre”, dice Christopher Colwell, neurocientífico que estudia el sueño y los ritmos circadianos de la Escuela de Medicina David Geffen de la Universidad de California, en Los Ángeles.
El cuerpo regula su contenido de agua principalmente equilibrando el consumo de agua y las pérdidas producidas a través de la orina. Las personas no beben durante el sueño, por lo que el cuerpo tiene qye minimizar las pérdidas de agua para continuar lo bastante hidratado. Los científicos saben que bajos niveles de agua excitan a un grupo de células llamadas neuronas osmosensoriales, que dirigen otros grupos de neuronas para liberar vasopresina a la sangre. Los niveles de vasopresina aumentan durante el sueño; neuronas reloj que, mientras tanto, permanecen más tranquilas.
Aviso de sed
Trudel y Bourque probaron la idea de que la actividad disminuida de la neurona reloj podría permitir a las neuronas osmosensoriales activar más fácilmente a las neuronas liberadoras de vasopresina, lo cual significaría una mayor retención de agua y menor producción de orina durante el sueño.
Para hacer esto, aislaron finas porciones de cerebro de rata que contenían intacta la parte sensorial, los liberadores de vasopresina y las neuronas reloj. Incluso cuando las sacaron del cerebro, las neuronas reloj continuaron marcando el tiempo.
La pareja entonces estimulaba las neuronas sensoriales y grababan cualquier actividad eléctrica en las neuronas liberadoras de vasopresina para monitorizar la comunicación entre los dos grupos de células. Los investigadores pasaron a observar el efecto del reloj celular en esta ruta. Cuando no activaban las células reloj durante la parte del “sueño” de su ciclo, era más fácil que las células sensoriales se comunicaran con las células liberadoras de vasopresina. En cambio, cuando activaban las células reloj, esta comunicación disminuía marcadamente.
Los resultados sugieren que las células reloj funcionan como un regulador del control del agua. Cuando su actividad es alta, impiden a las células sensoriales ordenar a las células secretoras la liberación de vasopresina. Entonces, cuando las células reloj disminuyen su actividad, las células sensoriales pueden ordenar fácilmente a las células secretoras la liberación de vasopresina, asegurando que el cuerpo mantenga sus reservas de agua.
Colwell señala que el estudio se realizó en ratas, que son nocturnas. Aunque el ciclo de la vasopresina y la actividad de las neuronas reloj son similares en ratas y humanos, la cuestión de si ambos mecanismos ocurren del mismo modo en los animales y en las personas por la noche continúa sin respuesta.
“We show this for this one circuit, but it’s possible that clock neurons regulate other circuits in a similar manner and this remains to be studied,” says Bourque. He speculates that future studies might reveal whether the same mechanism regulates hunger, sleepiness and other aspects of physiology related to circadian rhythms.
“Lo demostramos para este circuito, pero es posible que las neuronas reloj regulen otros circuitos de manera similar y estos quedan por ser estudiados”, dice Bourque. Especula que estudios futuros podrían revelar que el mismo mecanismo regula el hambre, la somnolecia y otros aspectos fisiológicos relacionados con los ritmos circadianos.
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