Aunque es ampliamente conocida como la "hormona del sueño", el papel exacto de la melatonina en el sueño está lejos de ser completamente comprendido. Sabemos de muchos vínculos entre la melatonina y el sueño: los niveles de la hormona aumentan durante la noche y disminuyen durante el día, regulados por los mismos ritmos circadianos que ayudan a regular el sueño. Las interrupciones en los niveles de melatonina van de la mano con los problemas del sueño. Pero, ¿cómo influye exactamente la melatonina en el sueño y en nuestros ciclos de sueño y vigilia? Eso, todavía no lo entendemos realmente. Los científicos de Caltech buscaron más información sobre el papel preciso de la melatonina en el sueño y recientemente compartieron sus resultados. Sus hallazgos arrojan una nueva luz sobre lo importante que es la melatonina para dormir, y cómo puede funcionar para provocar el sueño.
Para explorar en detalle los efectos de la melatonina en el sueño, los investigadores investigaron las funciones relacionadas con el sueño de la melatonina en las larvas de pez cebra. Estos diminutos organismos tienen un ciclo circadiano similar al de los humanos. Están despiertos durante el día y duermen por la noche, durante los cuales los niveles de melatonina están en su nivel más alto. Los investigadores compararon los patrones de sueño y vigilia de larvas de pez cebra normales con larvas de pez cebra que no pudieron producir melatonina, debido a una mutación genética. Las larvas de peces deficientes en melatonina durmieron significativamente menos que sus contrapartes que fabrican melatonina, aproximadamente la mitad de ellas. Las larvas de peces sin melatonina también tardaron el doble de tiempo en dormirse.
Los investigadores dieron un paso más y previnieron temporalmente que las larvas de pez cebra normales produzcan melatonina, al dañar las células de la glándula pineal. (La glándula pineal es también donde se produce melatonina en los humanos). Sin la capacidad de generar melatonina, las larvas de pez cebra mostraron cambios drásticos en sus patrones de sueño. Comenzaron a dormir la misma cantidad reducida que las larvas de peces mutadas genéticamente, aproximadamente la mitad de lo que habían dormido cuando pudieron producir melatonina. Cuando los investigadores dejaron de impedir que las larvas de los peces produjeran melatonina y comenzaron a producirla nuevamente de forma natural, su sueño volvió a sus niveles normales.
Estos resultados sugieren fuertemente que hay un papel directo para la melatonina tanto en quedarse dormido como en dormir durante una duración normal y saludable durante toda la noche.
Los investigadores también investigaron cómo funcionaba la melatonina en relación con los relojes circadianos de las larvas del pez cebra y sus ciclos de sueño y vigilia. Primero expusieron las larvas de pez cebra normales y las larvas de pez cebra genéticamente mutadas a un patrón regular de día y noche: 14 horas de luz y 10 horas de oscuridad. Esto estableció las larvas con relojes circadianos que operaban en sincronía con la luz y la oscuridad. Luego movieron ambos tipos de larvas de peces a un ambiente de completa oscuridad. Los peces que produjeron melatonina naturalmente mantuvieron su ciclo circadiano normal de sueño y vigilia, incluso en ausencia de la exposición rutinaria a la luz.
Pero el pez cebra genéticamente mutado, que era incapaz de producir melatonina, perdió todo el patrón circadiano o ritmo de sueño. Sin la melatonina, las larvas de los peces no podrían mantener los ciclos circadianos de sueño y vigilia. Esto fue una sorpresa para los investigadores y sugiere firmemente que la melatonina no solo es útil y útil para los ciclos circadianos de sueño y vigilia, sino que también es esencial para ellos.
Trabajando con este entendimiento, que la melatonina es necesaria para que funcionen los ciclos de sueño circadianos, los investigadores trataron de aprender cómo la melatonina ejerce esta influencia reguladora. Investigaron la relación entre la melatonina y la adenosina, un neurotransmisor que se cree que en los humanos juega un papel importante en el sistema de sueño homeostático del cuerpo, nuestro impulso interno para dormir. En los humanos, los niveles de adenosina aumentan en el cerebro a lo largo del día. Esta acumulación de adenosina se asocia con un aumento de la sensación de cansancio y la necesidad de dormir. Los niveles de adenosina disminuyen durante el sueño.
Los investigadores administraron dosis de larvas de pez cebra normales y de larvas deficientes en melatonina de un medicamento que estimulaba la adenosina. Los dos grupos de peces reaccionaron de maneras muy diferentes. La adenosina no tuvo efecto en las larvas de pez cebra normales. Pero entre las larvas de peces deficientes en melatonina, los investigadores observaron cambios significativos en su sueño. Las larvas de peces mutados genéticamente comenzaron a dormir normalmente, en patrones como los que podían producir melatonina.
Estos hallazgos también sugieren que la melatonina puede ser un puente entre los dos sistemas poderosos que gobiernan el sueño: el sistema circadiano y el sistema de sueño homeostático. Sabemos que estos dos sistemas ejercen influencia sobre el sueño, y juntos creamos nuestro ciclo básico de 24 horas de un largo período de sueño consolidado seguido de un período prolongado de vigilia. Pero la ciencia aún tiene que establecer o descubrir un vínculo directo y concreto entre estos dos sistemas. Esta investigación ofrece una gran cantidad de nuevos detalles sobre cómo la melatonina en realidad puede funcionar en nombre del sueño, así como la primera evidencia de una conexión directa entre nuestros dos sistemas de sueño.
A continuación, examinaremos los avances científicos recientes para comprender cómo la melatonina puede influir en la salud y la enfermedad, y las nuevas posibilidades terapéuticas para la melatonina.
Dulces sueños,
Michael J. Breus, PhD
The Sleep Doctor ™
Referencia
Publish Date : 01/01/1970
