3rd Workshop on Melatonin: Radicales libres en Biomedicina

Granada, 7 de septiembre de 2019

Centro de Investigación Biomédica

Parque Tecnológico de Ciencias de la Salud

Universidad de Granada

Contacto: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

Siguiendo con el inicio de estas actividades, se va a celebrar el próximo 27 de septiembre el tercer Workshop on Melatonin, este año dedicado a los radicales libres en Biomedicina.

Los radicales libres son moléculas que se producen como consecuencia del metabolismo del oxígeno que respiramos y, si bien en concentraciones bajas son útiles como moléculas señalizadoras para los organismos vivos, en altas concentraciones son altamente tóxicos ya que reaccionan y dañan a las principales moléculas de la célula, como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Además, interfieren con la función normal de las mitocondrias, los orgánulos celulares responsables de la generación de energía para el buen funcionamiento de la célula, lo que en última instancia produce malfunción muerte celular. 

Numerosas enfermedades con causadas por los radicales libres, mientras que en muchas otras dichos radicales son los responsables principales de las alteraciones patológicas.

Por otro lado, el organismo dispone de sistemas de defensa antioxidante para luchar contra estos radicales libres. Entre todos ellos destaca la melatonina como el principal sistema antioxiadnte endógeno, no solamente por su capacidad para eliminar dichos radicales, si no porque también estimula los demás sistemas de defensa.

En este workshop se tratarán aspecto como qué son y cómo se producen los radicales libres, qué enfermedades producen y en qué otras enfermedades participan, cómo se defiende el organismo frente a ellos y cómo funcionan estos sistemas de defensa antioxidante, con especial referencia a la melatonina.

Por último, se tratará también del uso experimental y clínico de la melatonina en patologías en las que los radicales libres son parte fundamental del proceso, así como ensayos clínicos en los que se evalúa la melatonina como herramienta terapéutica. Los resultados de dichos ensayos clínicos abren la puerta a la puesta próximamente en el mercado de nuevas preparaciones de melatonina para enfermedades como la sepsis y la mucositis, además de su uso para la regeneración de la piel tanto en el envejecimiento como en lesiones cutáneas.

Los ponentes que hablarán en este workshop son investigadores directamente relacionados con este campo, tanto a nivel clínico como experimental, lo que nos permitirá conocer de primera mano los últimos avances en el campo de los radicales libres y la melatonina en Biomedicina.

Día Mundial del Sueño

Desde el Instituto Internacional de la Melatonina queremos unirnos a la celebración mañana, día 15 de marzo, del día mundial del sueño, promovido por la Asociación Mundial de Medicina del Sueño, bajo el lema “Healthy Sleep, Healthy Aging”, es decir “Sueño Saludable, Envejecimiento Saludable”.

 Estos dos aspectos, sueño y calidad de vida, son inseparables. El sueño, con una duración promedio de 7-9 horas, no solo es necesario para descansar, si no que aporta múltiples beneficios al organismo. Ya sabemos que durante el sueño se pone en marcha mecanismos que favorecen la desintoxicación de nuestro cerebro, al facilitar la eliminar todos los productos derivados del metabolismo neuronal durante el día. Asimismo, se van conociendo los mecanismos que refuerzan y consolidan la memoria, mejorando nuestras capacidades cognitivas.

 Debido a que el sueño forma parte de un ritmo circadiano, el sueño/vigilia, está bajo el control del reloj biológico central, y se asocia a muchos otros ritmos como el de temperatura corporal, ritmos hormonales y metabólicos, ritmos de neurotransmisores cerebrales, de división celular, etc. Así que el sueño es un proceso del organismo que colabora en la sincronización y mantenimiento de todo el sistema circadiano para que funcionemos de manera coordinada. De esta forma, podemos observar cómo se distribuyen a lo largo de las 24 horas las distintas funciones endocrinas, metabólicas, etc., tal como se representa en la figura: 

 Esta exquisita relación entre las funciones endocrino-metabólicas a lo largo del día se alteran profundamente si no dormimos adecuadamente, retrasamos nuestra hora de acostarnos o si sufrimos algún trastorno de sueño que nos impida descansar el tiempo necesario.

 Pero, además, otros sistemas del organismo, como el sistema inmunitario, la defensa antioxidante, y la división celular, también tienen un ritmo de 24 horas, todos ellos sincronizados alrededor del sueño/vigilia.

 El responsable de la sincronización de todos estos ritmos es la melatonina, que se produce cada noche hacia las 3 am y llega a todas las células del organismo para actuar como una señal para mantener el orden de los ritmos. Y el responsable último de todo ello es el reloj biológico central, un conjunto de neuronas localizadas en los núcleos supraquiasmáticos en el hipotálamo (es una estructura del cerebro filogenéticamente muy antigua), que expresen de manera rítmica los llamados genes reloj y las proteínas reloj correspondientes. Estos genes y proteínas oscilan a lo largo de un período de 24 horas ya que su expresión está controlada por el ciclo luz/oscuridad; es decir, sienten la luz a través de señales que le llegan desde la retina. De esa forma el reloj biológico sabe cuándo es de día y de noche, poniendo en marcha los mecanismos que facilitan la organización de todos los ritmos circadianos antes comentados, e induciendo la producción de melatonina por la noche para sincronizar dichos ritmos.

 ¿Qué ocurre si dormimos poco o mal? Si el reloj biológico tiene que recibir poca luz al atardecer o ninguna por la noche, el hecho de trasnochar o acostarnos tarde ya está enviando señales a dicho reloj equivocadas, y el reloj se desajusta, altera la producción de melatonina, lo que lleva a un estado de desincronización interna, es decir, los diferentes ritmos circadianos se alteran y desajustan unos de otros.

Este proceso de desincronización altera el rimo de neurotransmisores cerebrales, lo que afecta a las funciones cognitivas; el rimo de hormonas, alterando las funciones metabólicas; el ritmo de división celular, alterando los mecanismos de reparación y regeneración, etc.

 La alteración del sueño es, por tanto, en un porcentaje muy elevado de los casos, un trastorno del reloj biológico, y como tal debemos enfrentarnos a él. No sirve tratar el problema de sueño con hipnóticos como primera medida ya que, además de los efectos secundarios que producen, vamos a solapar el verdadero problema, y no estamos tratando el trastorno del resto de los ritmos circadianos. Además, la mayoría de esos medicamentos frenan la producción endógena de melatonina, alterando más los trastornos circadianos. Ya desde hace años existe un consenso internacional para usar la melatonina como primera línea de tratamiento farmacológico en los trastornos del sueño.

 Si mantenemos un sueño de baja calidad a lo largo de nuestra vida, estamos favoreciendo el mantenimiento de todas esas alteraciones que hemos comentando, lo que a medio/largo plazo trae consecuencias severas.  Desde alteraciones cognitivas, con estrés, ansiedad, depresión; síndrome metabólico, diabetes tipo II y su conexión con la enfermedad de Alzheimer, y otros procesos neurodegenerativos como Parkinson; trastornos cardiovasculares, aumentando un 40% el riesgo de angina de pecho, hipertensión e infarto de miocardio, e incremento del riesgo de cáncer.

 Todo ello es lo suficientemente grave como para tomar medidas lo antes posible, desde niños, estableciendo unas buenas conductas que lleven a medidas de higiene de sueño, unos hábitos alimenticios saludables y horarios de comidas adecuados, nunca comiendo después de las 3 de la tarde y cenar al menos 3 horas antes de acostarse, y hacer ejercicio antes de la tarde-noche. Y, cuando haya un problema de sueño, acudir al médico para que lo evalúe y ponga en tratamiento óptimo.

 Por último, todos los aspectos aquí tratados y ampliados los puede encontrar en el libro “Sueño y Vigilia. El Cerebro en Marcha”, escrito por el Prof. Darío Acuña Castroviejo, y que puede encontrar en el enlace:

 https://colecciones.elpais.com/literatura/62-neurociencia-psicologia.html#/45-entrega-21 

 Hay que tener siempre presente que un sueño saludable es sinónimo de un envejecimiento saludable.

 

Melatonina y diabetes, una asociación inversa

La relación entre melatonina y diabetes lleva tiempo discutiéndose. Desde aquí he hablado varias veces sobre el tema, indicando cómo la melatonina reduce la resistencia a la insulina, reduce los niveles de HbAc en los diabéticos, y disminuye los riesgos derivados de el daño oxidativo que es el responsable de las consecuencias a largo plazo en el diabético: retinopatía diabética, nefropatía diabética, entre otros. 

Existen diversas publicaciones que avalan la relación entre el déficit de melatonina por la noche (bien por la edad, bien por una alteración de sueño derivada o no de la contaminación lumínica) y el aumento de la resistencia a la insulina, que promueve un estado diabético.

Recientemente se ha publicado otro estudio en este sentido, que demuestra esta asociación entre secreción de melatonina y diabetes en personas mayores. Los resultados del estudio son interesantes y significativos, ya que participaron 1127 sujetos mayores de 60 años, ya que indican que la secreción de melatonina se asoció de manera inversa con la diabetes. Es decir a más melatonina menos incidencia de diabetes y viceversa. Esta asociación inversa se encontró en hombres y no en mujeres, lo que sugiere la necesidad de más estudios para identificar esta situación.

Pero lo fundamental es que el mantenimiento de unos niveles adecuados de melatonina son protectores para la salud en muchos aspectos de nuestra vida, incluyendo la diabetes. Los déficits de melatonina, derivados muchas veces de alteraciones del sueño, deben reconocerse y tratarse para mantener nuestra calidad de vida.

¿Por fin se eliminará el cambio horario?

Desde aquí y en diversos medios hemos hablado muchas veces de la inconsistencia del cambio horario estacional, el atraso de una hora en octubre y el adelanto en marzo.

Hay muchos estudios, en poder de todas las instituciones y países incluyendo la Unión Europea, que indican la nula eficacia del ahorro energético de este medida. Siendo muy benévolo se calcula en 6 euros/familia/año en España. Al mismo tiempo, los trastornos que este medida produce debido a la cronodisrupción aguda y sus consecuencias, como son la alteración del sueño, déficits cognitivos, alteraciones cardiovasculares, etc., tiene un coste sanitario y de seguridad social mucho más elevado que el ahorro indicado anteriormente.

Hay muchos trabajos científicos que evidencian que ese cambio horario provoca trastornos severos incluyendo un aumento significativo en el infarto de miocardio durante los días posteriores al mismo, así como otros eventos cardiovasculares, para no hablar de las alteraciones del sueño, endocrinometabólicas, etc.

Tras la encuesta promovida por el Parlamento Europeo en los meses de julio-agosto pasados, más del 80% de los ciudadanos de la UE que han respondido lo han hecho a favor de eliminar dicho cambio horario. Con ese resultado,y los informes de la ineficacia del cambio horario el Presidente del Parlamento Europeo, Jean-Calude Juncker, parece que va a proponer la anulación definitiva de ese cambio en toda al Unión Europea.

Con ser ésta una excelente noticia, ahora se enlaza con otra no menos importante, que es el ajuste del huso horario español al que le corresponde por su posición geográfica, y que pasaría por atrasar una hora el reloj permanentemente. El ministro de Exteriores español, Josep Borrell, así lo ha sugerido.

Con esos dos ajustes horarios, tendríamos un cambio muy significativo en nuestro estado global de salud, al poner nuestro reloj biológico sincronizado con nuestro ambiente de luz/oscuridad. Esperemos que por fin sea así.

 

Sueño y vigilia. El cerebro en marcha

Se acaba de publicar un libro dentro de la colección de Neurociencia y Psicología editado por el periódico El Pais, titulado "Sueño y vigilia. El cerebro en marcha", que corresponde al número 21 de la colección, y que se puede encontrar en este enlace.

Este libro ha sido escrito por el Dr. Darío Acuña y su finalidad no es ser un tratado sobre el sueño, si no de analizar cómo el sueño forma parte de una estructura mucho más compleja que regula todos nuestros ritmos biológicos y controla cómo día a día cambiamos rítmicamente para adaptar nuestro organismo a cada momento de las 24 horas del día. 

Todos los seres vivos, animales y vegetales, somos organismos eminentemente rítmicos, que adaptamos todas nuestras funciones al medio ambiente en el que vivimos. Como este medio ambiente es cambiante, del día a la noche, de una estación a otra, nuestro organismo tiene también que cambiar en el mismo sentido, ajustando su actividad celular a dichos cambios. Así, nuestras capacidades físicas y cognitivas varían de la mañana a la tarde y del día a la noche; nuestro metabolismo, las hormonas que producimos, y nuestros neurotransmisores cerebrales están en un constante cambio para hacernos más fácil la vida, adaptándonos de manera exquisita al entorno. 

Todos esos cambios son repetitivos, y permiten algo fundamental en la vida, predecir los cambios de nuestro entorno. Para organizar dichos cambios, tenemos un reloj molecular en nuestro cerebro, el reloj biológico central, que marca las pautas de funcionamiento. El reloj da lugar a dos acciones fundamentales: una, la puesta en marcha de dichos ritmos y otra, la sincronización de los mismos. Para la primera, induce los cambios necesarios a través de señales hipotalámicas, y para la segunda, induce la síntesis de melatonina en la pineal, que sincroniza todos los ritmos circadianos a un período de 24 horas. A su vez, el reloj está controlado por el fotoperiodo, que le dice cuándo es de día y de noche.

De esta manera, el reloj central actúa como un director de orquesta: lee la partitura que es el fotoperiodo, y controla todos los instrumentos que son los ritmos circadianos con la batuta, que es la melatonina, que cada noche, a la misma hora, llega a todas las células del organismo para ponerlas a cero para realizar todas sus funciones en 24 horas, ya que al día siguiente volverá la melatonina a poner sus relojes a cero nuevamente.

El libro "Sueño y vigilia. El cerebro en marcha", es un recorrido por el organismo explicando cómo el reloj biológico nos guía y controla; cómo cuando se rompe altera significativamente nuestras vidas y no solamente el sueño, así como identifica las causas principales que llevan a la rotura del reloj, y las formas que tenemos para repararlo.

El reloj es nuestra vida, no debemos pararlo y sí darle cuerda todos los días. Para ello, el libro indica las normas fundamentales para mantener nuestro organismos en perfecta armonía con el ambiente y, en definitiva, con el cosmos.

Espero que el libro "Sueño y vigilia. El cerebro en marcha", sirva a modo divulgativo de cómo nuestro cerebro establece ese nexo de comunicación entre el entorno en el que vivimos y el interior de nuestro organismo.

Artículos relacionados

Nuestros servicios

El insomnio y, en general, el trastorno del ritmo sueño/vigilia, refleja una alteración más profunda del reloj biológico, que está relacionado con muchas otras patologías como fibromialgia y fatiga crónica, astenia, trastornos metabólicos, hormonales y desequilibrios de la nutrición, enfermedades neurodegenerativas e inflamatorias, cáncer, así como el envejecimiento y patológico.

Mediante una serie de pruebas que se indican abajo, en el IiMEL evaluamos la función del reloj biológico, los trastornos de los ritmos circadianos y de la producción de melatonina, así como las causas de las alteraciones del sueño, identificamos su relación con otras patologías antes citadas, y proponemos el tratamiento adecuado.

  • Calidad del sueño

    Ya que el ritmo sueño/vigilia refleja directamente cómo está funcionando el reloj biológico, una correcta evaluación de la calidad de sueño requiere el análisis de la estructura (cronotipo) y funcionamiento del reloj biológico endógeno, y su relación con la alteración de los ritmos biológicos, o cronodisrupción.

    Nos permite identificar las causas y el tipo de cronodisrupción, para proceder a su reparación y restaurar el ritmo del sueño.


  • Niveles de melatonina

    El análisis de la melatonina se puede realizar en orina (midiendo 6-sulfatoximelatonina), suero o saliva. La saliva es la mejor opción y menos invasiva, ya que refleja con total seguridad sus niveles en sangre. La determinación de los niveles de melatonina en saliva a lo largo de las 24 horas refleja el fenotipo circadiano.

    De esta forma, conocemos si existen trastornos en la amplitud, duración, y adelanto o retraso de fase en el fenotipo circadiano de los ritmos con respecto al ritmo ideal representado por el cronotipo genético, para proceder a normalizarlo.


  • Proceso de envejecimiento

    Ya que el envejecimiento se inicia con un proceso de cronodisrupción, continúa con una fase de activación inmunitaria, sigue con aumento de estrés oxidativo, y termina con disfunción mitocondrial, valoramos aquí el daño oxidativo y defensa antioxidante, el daño nitrosativo y la activación inflamatoria, y la función mitocondrial.

    Podemos conocer de esta forma la magnitud del proceso de envejecimiento, para proponer medidas correctoras y preventivas.


  • Estrés oxidativo y potencial antioxidante

    Determinamos los marcadores de daño oxidativo a lípidos y proteínas, así como la actividad de los sistemas endógenos de defensa antioxidante, así como la capacidad de generación de agentes reductores a nivel intracelular y extracelular, cuyo funcionamiento, en tándem, nos da una visión global del potencial antioxidante del organismo.

    Con estos datos, identificamos en qué lugar o lugares del tándem antioxidante/reductor se encuentra el fallo que lleva al acúmulo de radicales libres. Entonces, podemos corregir y compensar esos defectos de manera adecuada para lograr el estado de equilibrio oxidativo.


  • Potencial antiinflamatorio

    Para valorar el potencial y capacidad de respuesta y activación inflamatorias, medimos aquí diversos parámetros de la respuesta de la inmunidad innata, desde la generación de óxido nítrico y el daño nitrosativo, hasta los niveles de citoquinas pro- y antiinflamatorias.

    Estos datos nos dan una visión global de cuál es el grado de activación del sistema inmunitario, proporcionándonos la información necesaria para su corrección.


  • Función mitocondrial

    La función mitocondrial está directamente ligada a la formación de radicales libres, por lo que se pude dañar fácilmente. Aquí determinamos diversos marcadores en suero y en células mononucleares periféricas, incluyendo melatonina y CoQ10, que nos indican la salud de la función mitocondrial.

    Estos estudios nos permiten restaurar la mitocondria, que es es la central bioenergética de la célula, cuyo funcionamiento es crítico para que el organismo responda de manera saludable en cada momento.


  • Otros marcadores del estado de salud

    Los niveles de hormonas, que disminuyen con la edad y ante determiandos tratamietnos farmacológicos; el contenido en microelementos, necesarios para el buen funcionamiento del organismo; los niveles de vitaminas, así como el acúmulo de toxinas, están directamente relacionados con el envejecimiento y enfermedades asociadas al mismo.

    La determinación de esos parámetros o de alguno de ellos nos es importante identificar muchos estados carenciales y/o tóxicos, que permitirá un adecuado diagnóstico del estado de salud y tomar las medidas correctoras adecuadas.


  • Informe personalizado y tratamiento

    Con las determinaciones realizadas aquí, tenemos un criterio importante para diagnosticar el problema de salud, realizar un informe personalizado en cada caso, y plantear una pauta de tratamiento específico, que devuelva la normalidad a aquellas situaciones que se identifiquen como alteradas.

    El fin último del IiMEL es identificar y corregir los problemas de salud mediante los análisis más específicos y menos invasivos, y las terapias más concretas para realizar un tratamiento definido y personalizado.