Hace 350 años, el creador del reloj de péndulo observó que dos máquinas con tiempos ocasionalmente sincronizados, llamadas osciladores acoplados, serían una forma ideal de regular el tiempo. Siglos después, los científicos están descubriendo que los osciladores acoplados pueden ser la clave de cómo se ajustan los relojes internos de nuestro tracto gastrointestinal.
¿Qué son los osciladores acoplados?
Imaginemos dos relojes de péndulo colgados uno junto al otro en una pared. Sus horas serán ligeramente diferentes, pero en ocasiones se sincronizarán. En la naturaleza, las ondas se utilizan a menudo para comunicar mensajes similares a la hora comunicada por un reloj. Cuando estas ondas se alinean, se amplifican mutuamente y comunican un mensaje de diferente amplitud.
Un oscilador es simplemente un fenómeno natural o un dispositivo que libera un ritmo, similar al péndulo de un reloj. Podemos ver cómo funcionan los osciladores acoplados en el sonido, ya que los sonidos se amplifican cuando las ondas se alinean perfectamente. El fabricante del reloj de péndulo vio este patrón aunque no supiera exactamente cómo llamarlo o qué significaba.
La cronobiología y el crecimiento de nuestro tracto gastrointestinal
Nuestro tracto gastrointestinal puede utilizar el concepto de osciladores acoplados en su crecimiento y división. El revestimiento de nuestro tracto gastrointestinal forma parte integral de diversas funciones, desde la digestión hasta la absorción de minerales e incluso nuestra función inmunitaria. Como estas delicadas células están expuestas diariamente al estrés mecánico de los alimentos y a las toxinas, deben reproducirse continuamente. Sin embargo, las células madre que recubren nuestro tracto gastrointestinal no tienen relojes internos robustos.
En lugar de mantener la hora internamente, estas células madre dependen de al menos dos conjuntos diferentes de señales externas. En primer lugar, reciben señales del ritmo circadiano que rige todo nuestro organismo y que les indica cuándo es de día y de noche y cuándo deben ocuparse de digerir los alimentos. En segundo lugar, se basan en los relojes internos de las células de Paneth, unas células cercanas que son importantes tanto para las reacciones inmunitarias como para la fabricación de compuestos necesarios para la digestión, como el moco. Pero, ¿cómo coordinan las células madre gastrointestinales dos fuentes distintas de sincronización? La respuesta parece estar en los osciladores acoplados.
Aplicaciones para la salud intestinal
Al parecer, las células madre intestinales coordinan señales temporales procedentes de distintas fuentes del mismo modo que los relojes de péndulo pueden oscilar entre sí. Pero, ¿qué significa este descubrimiento para la salud humana? En primer lugar, hay varios sistemas patológicos en los que la regeneración del revestimiento intestinal puede suponer una gran diferencia, incluidas enfermedades autoinmunes comunes como la enfermedad de Crohn y el síndrome del intestino irritable (SII). En segundo lugar, el conocimiento de cómo se ajustan los relojes internos del tracto gastrointestinal puede ayudar a determinar cuándo administrar determinados medicamentos. Muchos medicamentos pueden causar molestias gastrointestinales y otros síntomas intestinales que dificultan su administración a largo plazo. Es posible que en un futuro próximo podamos cronometrar el momento en que las personas toman estos medicamentos para que tengan mejores efectos terapéuticos y menos efectos secundarios.
Es curioso que un hombre hiciera hace cientos de años una observación que resultó ser cierta en relación con nuestros intestinos. Hay ciertos temas que vemos en toda la naturaleza, tanto fuera como dentro de nuestro cuerpo. El concepto de osciladores acoplados puede observarse tanto en un reloj de péndulo como en nuestro propio tracto gastrointestinal. Comprender exactamente cómo funcionan los relojes de nuestras células abrirá nuevas oportunidades para tratar enfermedades humanas comunes y reducir una gran cantidad de sufrimiento.
