Dalla scoperta dell’esistenza del ritmo circadiano all’identificazione degli ormoni e dei geni che ne sono alla base, la scienza della cronobiologia ha fatto molta strada nell’ultimo secolo. Negli ultimi anni le nuove tecnologie e i nuovi metodi di ricerca hanno portato a un numero ancora maggiore di scoperte. Oggi sappiamo più che mai come funzionano i nostri orologi biologici e le nuove scoperte vengono pubblicate regolarmente. Le ultime ricerche forniscono maggiori informazioni sul “centro di controllo” del nostro ritmo circadiano: il nucleo soprachiasmatico.
Il collegamento del nucleo soprachiasmatico
Quando si parla di orologio circadiano, la tempistica è tutto, il che rende il nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo una delle regioni più importanti del cervello. Questa regione non solo è situata in posizione centrale, ma è anche al centro di molti elementi essenziali dei nostri orologi interni. Questi orologi interni regolano a loro volta diversi processi, dal metabolismo alla riparazione del DNA alla salute mentale. Pur essendo piccolo, il nucleo soprachiasmatico può influenzare quasi tutti gli aspetti della nostra salute.
Un nuovo studio sulla rilevazione dell’orologio circadiano fa luce sul modo in cui il nucleo soprachiasmatico, o SCN, è collegato. In precedenza questo era molto difficile perché l’attività elevata e costante di questa regione rendeva difficile l’identificazione di schemi. Nel recente studio, i ricercatori hanno utilizzato una tossina del pesce palla per ridurre il “rumore” nel SCN che in precedenza aveva reso l’organo difficile da studiare empiricamente. I risultati? Gli scienziati hanno potuto constatare che ogni cellula del SCN sembra avere un proprio ritmo di segnalazione innato. Questi schemi si combinano per creare l’impulso complessivo dei nostri orologi interni. Gli orologi innati delle cellule sono coordinati attraverso un labirinto di neuroni che le collegano ad altre cellule dell’organo. Quando la tossina del pesce palla è stata usata per disattivare questi neuroni, l’attività è passata da regolare e coordinata a caotica. Il “cablaggio” di questa regione è chiaramente strettamente controllato e interconnesso attraverso questa rete neuronale.
Mappatura dell’orologio circadiano: Messaggeri ormonali e SCN
I neuroni non sono l’unico mezzo di comunicazione tra le cellule del SCN; anche i neurotrasmettitori svolgono un ruolo importante. Nel 2005, lo scienziato Eric Herzog e un gruppo di ricercatori della Washington University hanno scoperto che un ormone chiamato VIP agisce come messaggero chimico tra le cellule del SCN. L’importanza del VIP, o peptide intestinale vasoattivo, è stata sorprendente perché questo ormone funziona principalmente nel tratto gastrointestinale. Questo mese, lo stesso team ha annunciato la scoperta che anche il GABA svolge un ruolo importante. Sembra che il GABA abbia un effetto più debole rispetto al VIP, ma svolga un ruolo importante nelle vie di segnalazione che regolano il ritmo circadiano interno.
Ciò solleva un’importante questione: Perché le cellule del SCN comunicano in modi così diversi? Al momento non ci sono prove certe, ma i ricercatori ritengono che la molteplicità dei mezzi di comunicazione permetta loro di rispondere meglio e più rapidamente ai cambiamenti dell’ambiente. Una varietà di messaggeri assicura che i messaggi siano sempre consegnati in tempo.
Implicazioni per la salute della rilevazione dell’orologio circadiano
Nonostante le nuove conoscenze sul funzionamento interno del ritmo circadiano e sull’importanza degli orologi interni in quasi tutti gli aspetti della nostra salute, le persone negli Stati Uniti e nel resto del mondo occidentale faticano più che mai a dormire a sufficienza. I livelli costantemente elevati di luce artificiale fanno sì che il nostro cervello fatichi ad adattarsi alle ore notturne, mentre altri aspetti dello stile di vita moderno tengono spesso le persone sveglie fino a notte fonda. Tutto ciò ha un effetto devastante sulla salute pubblica in vari modi. I tassi di malattie legate all’alterazione del ritmo circadiano, come il diabete, sono più alti che mai e aumentano costantemente ogni anno. La rilevazione dell’orologio circadiano aiuterà gli scienziati e i medici a ridurre il tasso sempre crescente di disturbi circadiani e a creare trattamenti migliori per le persone che ne soffrono.
Un messaggio che emerge dal crescente numero di ricerche sulla cronobiologia e sul ritmo circadiano è che il mantenimento degli orologi interni è fondamentale per la salute dell’intero organismo. Forse è giunto il momento per le persone moderne di spegnere le sveglie e gli orologi dei cellulari e di ascoltare invece i loro orologi circadiani.