Un equipo de investigación de Charité – Universitätsmedizin Berlin en Alemania desarrolló recientemente un nuevo método que puede leer el estado del tiempo del reloj biológico interno del cuerpo humano con solo unos pocos pelos, determinando así el “cronotipo” de un individuo y allanando el camino para la “medicina circadiana” que practica la medicina basada en ritmos circadianos.
Los investigadores dicen que la mayoría de las personas sólo se dan cuenta de su existencia cuando su reloj biológico se altera, como cuando cambian al horario de verano o experimentan desfase horario después de un viaje largo. La sensación de estar atontado y fuera de estado es el resultado de que el ritmo de aproximadamente 24 horas del cuerpo no está sincronizado con el mundo exterior. Sin embargo, el reloj biológico va mucho más allá de afectar el sueño. También regula la secreción hormonal, la función digestiva, los cambios de temperatura corporal e incluso cambia el metabolismo y la eficacia de los fármacos en el organismo. En el tratamiento de determinadas enfermedades, las diferencias en el tiempo de administración pueden afectar directamente a la eficacia.
"Por ejemplo, los estudios han demostrado que ciertas inmunoterapias contra el cáncer tienen diferencias significativas en su eficacia cuando se administran en diferentes momentos del día". El profesor Achim Kramer, jefe de la División de Cronobiología del Departamento de Anestesia y Medicina de Cuidados Intensivos de Charité, señaló: "Esto probablemente se debe a que, como la mayoría de los órganos, el sistema inmunológico también sigue un ritmo de aproximadamente 24 horas, y este ritmo no es el mismo entre diferentes individuos". La emergente medicina del ritmo está intentando incorporar este tipo de información temporal personalizada en el diagnóstico y el tratamiento.
En la actualidad, un importante obstáculo en campos relacionados es cómo medir el tiempo del reloj biológico de un individuo de forma sencilla. El "estándar de oro" actual es recolectar saliva en condiciones de poca luz durante varias horas para medir el momento de secreción de la llamada melatonina, la "hormona oscura". Este proceso debe completarse en el laboratorio y la operación es complicada y difícil de promover a gran escala.
La alternativa propuesta por el equipo de Cramer es mucho más sencilla: leer el reloj biológico a través de las células del folículo piloso. Los investigadores detectaron la actividad de expresión de 17 genes relacionados o regulados por el reloj molecular a partir de una pequeña cantidad de células de la raíz del cabello, y utilizaron un algoritmo para analizar el patrón de expresión general de estos genes para calcular el "punto temporal" específico del propio ritmo de 24 horas del sujeto, y solo requirieron una muestra para completarlo. En un estudio con alrededor de 4.000 participantes, el método de prueba del cabello fue casi tan preciso como los métodos de laboratorio estándar para evaluar los ritmos circadianos, pero fue mucho más sencillo de realizar.
"El análisis del cabello es más fácil de realizar, que es donde este enfoque es más valioso", afirmó Kramer. El equipo de investigación ha comprobado esta solución en una amplia muestra: más de 4.000 participantes recogieron muestras de cabello en sus casas y las enviaron al laboratorio. Los resultados demuestran que se espera que el método sea ampliamente utilizado en la población.
Este estudio también reveló sistemáticamente los múltiples factores que influyen en el momento del reloj biológico y utilizó datos biológicos para confirmar los patrones observados en encuestas de cuestionarios anteriores. Las investigaciones muestran que la edad es una de las variables importantes: las personas de veintitantos años se duermen aproximadamente una hora más tarde en promedio que las personas mayores de 50 años. Las diferencias de género también se reflejan: el tiempo interno de las mujeres es ligeramente más temprano que el de los hombres, pero la diferencia es de sólo unos 6 minutos, mucho menor que las estimaciones anteriores basadas en datos de cuestionarios. Aun así, los investigadores creen que el género afecta el reloj circadiano porque otros estudios han demostrado que las hormonas sexuales regulan los ritmos biológicos.
En general, el patrón diurno de un individuo está determinado por múltiples factores. "La predisposición genética, la edad, el género y el estilo de vida influyen, por lo que las diferencias en los relojes internos entre las personas pueden ser bastante significativas", explica Cramer. Además, un hallazgo bastante inesperado es que el impacto del estilo de vida es mayor de lo esperado: los datos muestran que el reloj biológico interno de los sujetos con trabajos regulares es aproximadamente media hora más temprano en promedio que el de las personas desempleadas.
En el siguiente paso, el equipo de investigación planea estandarizar esta tecnología de detección de cabello para que pueda aplicarse como un proyecto de laboratorio de rutina para promoverla en situaciones clínicas, como consultas sobre el sueño o evaluación de patrones anormales del sueño, haciendo que la medicina del ritmo sea más operativa. Los investigadores también esperan utilizar este método para probar si organizar el tiempo de tratamiento de acuerdo con el reloj biológico del individuo puede mejorar la eficacia y reducir los efectos secundarios, lo cual es más ventajoso que los métodos de tratamiento que no consideran los factores de tiempo en absoluto.
Según los informes, esta investigación se publicó en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) y el artículo se titula "HairTime: Un ensayo no invasivo para estimar la fase circadiana a partir de una sola muestra de cabello". Para promover la transformación de los resultados, la Escuela de Medicina Charité ha creado una nueva empresa, BodyClock Technologies GmbH, para comercializar la prueba. El profesor Kramer es uno de los accionistas y titulares de patentes de la empresa; La empresa también es responsable de la recopilación de datos de aproximadamente 4000 muestras en este estudio. Parte del trabajo de investigación se completó en el marco del centro de investigación colaborativo "Fundamentos de la medicina del ritmo" (TRR 418), financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG).