Avete sonno quando avete freddo? I ricercatori hanno scoperto nuove conoscenze su come la temperatura influisce sul ritmo circadiano.

Il ritmo circadiano è un ciclo di 24 ore che determina quando dormiamo, quando ci svegliamo e quando il nostro corpo esegue importanti processi di riparazione cellulare. Questo orologio interno è regolato da segnali esterni come la luce e la temperatura. Mentre il meccanismo alla base degli effetti della luce sul ritmo circadiano è noto da tempo, le sue risposte ai cambiamenti di temperatura sono rimaste un mistero. Tuttavia, i ricercatori hanno ora acquisito nuove conoscenze su come la temperatura influenzi esattamente il ritmo circadiano.

I moscerini della frutta e la temperatura

Ogni essere vivente ha un ritmo circadiano. In particolare, i moscerini della frutta sono spesso studiati perché maturano rapidamente, consentendo ai ricercatori di vedere rapidamente gli effetti dei cambiamenti genetici. Inoltre, le cellule dei moscerini della frutta non sono molto diverse da quelle umane, quindi possiamo fare importanti scoperte sulla biologia cellulare studiando questi piccoli insetti. In uno studio recente, gli scienziati hanno esaminato il modo in cui il cervello del moscerino della frutta percepisce i cambiamenti di temperatura per cercare di determinare esattamente come la temperatura influisce sul ritmo circadiano.

Poiché i moscerini della frutta non hanno la pelle per percepire la temperatura, hanno sensori di temperatura nelle loro antenne. I moscerini della frutta utilizzano gli input della temperatura per sincronizzare il loro ritmo circadiano con l’ambiente. Tuttavia, è stato scoperto che i moscerini della frutta privi del gene IR25A non sono in grado di regolare il loro ritmo circadiano per rispondere alle variazioni di temperatura. Ciò suggerisce che le proteine prodotte da IR25A, che sono state opportunamente denominate Period e Timeless, sono responsabili del rilevamento e/o della risposta alla temperatura come spunto temporale.

Nuove conoscenze su come la temperatura influisce sul ritmo circadiano

Questa ricerca è importante perché fornisce una base genetica a ciò che gli scienziati sanno da tempo: Le variazioni di temperatura influenzano il ritmo circadiano. Tuttavia, la temperatura non influenza l’orologio interno allo stesso modo della luce e di altri segnali esterni. Esiste un solo percorso principale per i segnali luminosi che influenzano il ritmo circadiano: dalla retina al nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo fino alla ghiandola pineale, dove viene prodotta la melatonina. Al contrario, la temperatura sembra avere molteplici vie per influenzare il ritmo circadiano.

Inoltre, c’è una differenza nel modo in cui la temperatura agisce come indizio temporale. Sebbene non possa “resettare” gli orologi interni, come possono fare la luce e la melatonina, le variazioni di temperatura li fanno saltare leggermente in avanti o indietro. Questo potrebbe essere uno dei motivi per cui le persone diventano sonnolente quando hanno freddo o perché in genere hanno più energia durante i mesi caldi.

Come si applica agli esseri umani?

Anche se questo studio è stato condotto sui moscerini della frutta, ci sono molte implicazioni per la salute umana. I moscerini della frutta hanno processi cellulari simili a quelli dell’uomo, motivo per cui vengono spesso studiati per cercare i geni alla base di alcuni processi corporei. Numerose ricerche suggeriscono che anche il ritmo circadiano umano mostra una risposta marcata ai cambiamenti di temperatura. Anche se saranno necessarie ulteriori ricerche, è probabile che abbiamo un gene simile a IR25A che produce proteine simili con funzioni simili.

È possibile che in futuro la temperatura venga utilizzata per trattare i disturbi circadiani del sonno, proprio come oggi si fa con la terapia della luce e la melatonina. La temperatura sembra avere un grande impatto sul ritmo circadiano e potrebbe essere un problema centrale per le persone con problemi di sonno e altri disturbi del ritmo circadiano.