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El calor y la luz pueden alterar los ritmos circadianos

Investigadores financiados con fondos de la Unión Europea han descubierto que el reloj biológico circadiano se desestabiliza cuando la temperatura y la luz no se corresponden, afectando así a los niveles de actividad.
El calor y la luz pueden alterar los ritmos circadianos
Los cambios en la luz y la oscuridad pueden alterar el reloj circadiano provocando los síntomas de una descompensación horaria (o «jet lag»), pero una investigación financiada con fondos europeos realizada con moscas del vinagre descubrió que los cambios en la temperatura ambiente también pueden alterar estos ritmos circadianos.

Las temperaturas durante el día guardan a menudo una relación estrecha con las horas de sol. Ahora un equipo de investigadores ha descubierto que el desajuste entre la luz y la temperatura genera cambios intensos en los niveles de actividad de la mosca del vinagre, animal que suele activarse gradualmente durante las doce horas de luz diurna y alcanzar su pico de actividad en la tarde, justo antes de que disminuyan la luz y la temperatura.

El efecto de la temperatura en los ritmos circadianos no ha sido tan estudiado como el de la luz y, por tanto, esta investigación dirigida por el University College de Londres (UCL) y financiada a través del proyecto CLOCK MECHANICS podría contribuir a la optimización de los entornos de trabajo de un modo tal que la regulación de la calefacción y el aire acondicionado mejoren la productividad y contribuyan a mantener una salud mental equilibrada.

«Nuestros descubrimientos apuntan a una mayor relevancia biológica de los efectos de la temperatura en los ritmos de comportamiento diarios de lo que se pensaba hasta ahora», concluyeron los científicos al cargo del estudio, publicado en octubre en la revista Cell Reports.

Desincronizar la temperatura y la luz

En una serie de experimentos se desincronizó el ciclo natural de doce horas de luz y calor para que el ciclo de luz se retrasase entre dos y diez horas con respecto al de temperatura. Un lapso reducido, de menos de cuatro horas, entre los ciclos de temperatura y luz tenía un efecto relativamente bajo sobre el reloj biológico y, así, los estímulos de temperatura acababan controlando los niveles de actividad.

No obstante, con una diferencia mayor entre los dos ciclos, el reloj circadiano se ajustaba al de la luz, pasando por alto el de la temperatura, una indicación de que el reloj biológico de las moscas es capaz de «orquestar» hasta cierto punto cambios en un entorno multisensorial, en oposición a un tratamiento de la luz y la temperatura por separado.

En los experimentos también se descubrió que un desfase moderado de cerca de seis horas de diferencia entre los estímulos de temperatura y luz provoca confusión en la función circadiana natural y perturbaciones importantes en el comportamiento de las moscas, un resultado inédito hasta ahora. Las moscas solo estaban activas durante las seis horas en las que hacía frío y había luz.

La resistencia

Si se aplican perturbaciones entre las fases, el reloj circadiano de las moscas se resiste a algunas pero se ajusta a otras, lo que apunta a cierto grado de resistencia en circunstancias concretas. Esto podría indicar que los hábitos en el comportamiento también desempeñan una función en la capacidad de ajustarse a las perturbaciones.

Los indicios de resistencia podrían ser relevantes, sobre todo si se tiene en cuenta que se han establecido relaciones entre las disfunciones del reloj circadiano humano y ciertos trastornos psíquicos, si bien las relaciones causales no se han aclarado todavía al completo. Una comprensión mejor de la perturbación del reloj biológico también podría «dar lugar a nuevos métodos con los que tratar y prevenir los trastornos psíquicos», según indicaron los investigadores.

Los humanos y otros mamíferos, a diferencia de los insectos, son endotérmicos. Por esta razón, si se logra reproducir esta investigación en mamíferos, podría repercutir en una regulación más adecuada de los entornos de trabajo humanos al aportar información sobre los efectos que ejerce la calefacción y el aire acondicionado en la productividad.

El proyecto CLOCK MECHANICS recibió algo menos de 2 millones de euros de financiación de la UE y finalizará en agosto de 2020.

Para más información, consulte:
Página del proyecto en CORDIS

Fuente: Basado en un comunicado de prensa del UCL

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Número de registro: 126595 / Última actualización el: 2016-11-24
Categoría: Avances científicos
Proveedor: ec