Número 3
Reajustando los relojes biológicos para proteger la salud

Hasta la aparición de la luz artificial, la vida evolucionó en un entorno rítmico predecible en el que la luz procedía fundamentalmente del Sol. Así, se desarrollaron mecanismos endógenos, los relojes biológicos (englobados en el sistema circadiano), para medir el tiempo y orquestar las funciones corporales a los cambios cíclicos del medio ambiente. Pero, para funcionar correctamente, el sistema circadiano necesita una serie de señales del exterior que corrijan su natural tendencia a retrasarse. Esas señales se denominan sincronizadores, e incluyen un horario regular de alimentación, ejercicio y contactos sociales, y sobre todo la alternancia natural de luz y oscuridad que ocurre en nuestro planeta. Lamentablemente, si pensamos en nuestro estilo de vida actual, raramente sincronizamos nuestro reloj de forma adecuada: picoteamos continuamente y a deshora, somos sedentarios, nos vemos sometidos a cambios horarios continuos (ya sea por viajes, horarios de ocio nocturnos o turnos de trabajo). Además, pasamos demasiado tiempo en interiores con luz de intensidad insuficiente para mantener la sincronización del reloj, y por el contrario cuando llega la noche, la iluminamos en exceso, lo que afecta a la secreción de melatonina (la hormona de la noche, encargada de difundir la señal temporal del reloj al resto del organismo).

 

Todo ello genera lo que se denomina cronodisrupción o pérdida de orden temporal interno, que según los estudios epidemiológicos más recientes parece asociarse a una mayor incidencia de diversas patologías como el síndrome metabólico, alteración cognitiva y afectiva, trastornos del sueño, hipertensión y enfermedad cardiovascular, cáncer e infertilidad, entre otras. Por ello, los objetivos del proyecto se agrupan en tres principios: monitorización, análisis e intervención, todos ellos orientados a detectar, prevenir y/o atenuar la cronodisrupción ayudando a las personas a ajustar su exposición a las señales sincronizadoras mejorando con ello la salud de sus sistema circadiano y en consecuencia su bienestar general. Para la monitorización no invasiva de los ritmos y del sueño se han patentado diversos dispositivos, que se están validando en el laboratorio de Cronobiología y Sueño del IMIB-Arrixaca para su utilización en investigación y para su uso clínico mediante acuerdos con hospitales y clínicas de sueño y a través de una empresa de base tecnológica, Kronohealth.

 

Estos dispositivos incluyen:

 

-Un dispositivo inteligente de iluminación, Kronolight, que utilizando LEDs monocromáticos permite alternar entre diferentes configuraciones adaptadas a la luz de día o de noche, de tal forma que la luz nocturna resulte casi “invisible” para el sistema circadiano, ya que mantendría la secreción nocturna de melatonina.

- Un dispositivo wearable (vestible), Kronowise, para registrar simultáneamente los ritmos de temperatura de la piel, actividad física, posición, aceleración, y exposición a la luz (discriminando diferentes fuentes de iluminación), además del patrón de sueño vigilia. Este dispositivo, que adopta el aspecto de un reloj de pulsera, se ha validado mediante polisomnografías en voluntarios sanos y en pacientes con alteraciones de sueño. En esta misma línea, se ha desarrollado una modificación de este dispositivo (Kronobed), que incorporada al cabecero y colchón de la cama, permite registrar los ritmos y sueño sin contacto alguno con el sujeto. Estos sistemas ambulatorios se completan con pruebas de laboratorio en las que medimos la integridad de la vía visual que conecta la retina con el reloj biológico cerebral (pupilometría) y la supresión de producción de melatonina por la luz.

Para facilitar el análisis y valoración de los ritmos y del sueño se ha desarrollado una plataforma en la nube, Kronowizard, (https://kronowizard.um.es/kronowizard/ inicio.seam). Una vez subidos los datos registrados por el reloj, los analiza utilizando un software desarrollado conjuntamente con el grupo AIKE y ATICA de la Universidad de Murcia y genera automáticamente informes y recomendaciones personalizadas, con diferentes niveles de información según la solicite un usuario particular o un experto en sueño. Hasta el momento la plataforma ha generado más de 3000 informes.

 

Finalmente, en el campo de la intervención para mejorar los ritmos y el sueño, se están realizando investigaciones con diferentes grupos sobre la influencia de los turnos de trabajo (Instituto de Salud Carlos III), exposición a dispositivos electrónicos durante la noche y a la luz natural durante el día, efectos del envejecimiento en el sueño (CIBER de Envejecimiento y Fragilidad) y alteraciones de los ritmos producidas por patologías como la apnea obstructiva del sueño (Hospital Clínico de Barcelona), efectos de un programa de ejercicio físico en pacientes con síndrome metabólico (programa ACTIVA, CARM), cáncer colorrectal (Hospital Villejuif, París) y mejora del sueño en deportes de ultraresistencia (Clínica Estivill, Barcelona). Para mejorar los hábitos de vida relacionados con los ritmos y el sueño se ha desarrollado una aplicación móvil, Kronohelper, que estimula el desarrollo de hábitos saludables relacionados con horarios de actividad física, exposición a la luz, temperatura y sueño.

 

La idea final, financiada con un proyecto de excelencia de la Fundación Séneca (19899/GERM/15) y un proyecto del Ministerio de Economía y Competitivad (SAF2013-49132-C2-1-R) es que todos los dispositivos puedan interactuar entre sí para ajustar la exposición a la luz y la actividad física del usuario en función de su historial previo y sus necesidades, y proporcionándole, además, información personalizada para saber en todo momento cómo poner en hora su reloj biológico y mantener saludable su sistema circadiano y, con ello, preservar su salud en general.