Los ritmos circadianos, esos ciclos de cerca de 24 horas, que afectan a nuestros niveles hormonales, son relativamente conocidos. Pero lo que no sabíamos, aunque lo intuíamos, es que también existen ciclos anuales relacionados con las estaciones.
Las hormonas son de gran importancia al ser los principales reguladores de las funciones biológicas del ser vivo: desde el crecimiento, hasta el metabolismo, la respuesta al estrés, o la reproducción. Los niveles hormonales no son constantes, y muestran variaciones asociadas a factores externos. El ciclo hormonal más conocido es el asociado a los periodos de luz y oscuridad, los llamados ritmos circadianos (circa-dia, por tener una duración ligeramente superior a 24 horas). Artículo publicado en la revista Alimente el 22/03/2021.
Ritmos circadianos
Durante miles de años de evolución, la salida y la puesta del sol han marcado nuestra biología. La melatonina, esa hormona que regula nuestro sueño, aumenta sus niveles al atardecer, induciendo al descanso. Cuando los primeros rayos de sol alcanzan nuestra retina al amanecer, se dispara una señal que indica al organismo que ya tenemos luz en el entorno para poder desarrollar nuestra vida de animales diurnos, y se suprime la producción de la hormona.
Esto claro está, cuando vivimos en un entorno natural y con ciclos de luz-oscuridad no alterados por la luz artificial, o la visualización de pantallas de todo tipo. La luz de estos dispositivos es rica en la banda de longitudes de onda cercana al azul, que son las que más afectan a los receptores de nuestra retina encargados de encender o apagar la producción de melatonina. Por ello el uso de pantallas o las luces intensas, horas antes de acostarnos, se asocia con mayor riesgo de padecer trastornos del sueño, “Altas dosis de melatonina, una posible estrategia para un envejecimiento saludable“, Gente Sana, abril 2020.
¿Nos afectan las estaciones?
En otras especies animales, se ha comprobado como las hormonas siguen ciclos no solo diarios, sino también anuales, con marcadas variaciones asociadas a las estaciones, el celo, el color y grosor del pelaje, el estado de vitalidad, etc. Aunque los humanos nos creemos especiales, lo cierto es que también podemos estar como nuestros primos mamíferos, sujetos a estos ciclos.
Curiosamente, se ha comprobado en otras especies como esos ritmos circanuales en la producción hormonal, están sujetos a un reloj interno. A pesar de someter a estos animales a experimentos donde las condiciones de temperatura y de luz y oscuridad eran constantes, se han mantenido esos ritmos estacionales. Aun no se conoce con exactitud el mecanismo de regulación de este oscilador interno, aunque se sabe que se relaciona con la pituitaria, que entre otras señales recibe las procedentes de la melatonina.
Hasta la fecha sabíamos que las hormonas tiroideas o el cortisol pueden tener una variación estacional cercana al 10%. Pero recientemente se ha publicado un trabajo en el que investigadores israelíes han analizado los datos procedentes de más de 46 millones de años-persona, que incluyen millones de análisis de hormonas en sangre. Y los datos son apasionantes e incluso sorprendentes, aun pudiendo ser esperables, “Hormone seasonality in medical records suggests circannual endocrine circuits“, PNAS, diciembre 2020.
Aun no se conoce con exactitud el mecanismo de regulación de este oscilador interno, aunque se sabe que se relaciona con la pituitaria, que entre otras señales recibe las procedentes de la melatonina.
La producción de hormonas está regulada por diferentes ejes, en los que la pituitaria genera una señal que indica a un órgano la necesidad de producir una hormona efectora. Por ejemplo, el estrés está regulado por el eje hipotalámico-pituitario-adrenal, o HPA. Bajo estrés, el hipotálamo induce a la pituitaria a segregar la hormona ACTH, que a su vez ordena a la corteza adrenal a segregar cortisol, la hormona efectora que produce cambios en el organismo en respuesta al estrés.
En este estudio israelí se ha podido comprobar, para sorpresa de los investigadores, como hay un desfase entre los ciclos de producción de las hormonas en la pituitaria, y de las hormonas efectoras en diferentes ejes hormonales y órganos. El pico en las hormonas efectoras se encuentra entre las estaciones de invierno y primavera, mientras que para las hormonas pituitarias, se encuentran en sus máximos en un periodo posterior, cercano al verano. Para explicar el desfase entre la producción de hormonas pituitarias y el de las hormonas efectoras, los autores desarrollaron un modelo que tiene en cuenta los cambios en la masa de las células endocrinas.
La primavera, la sangre altera
Las hormonas segregadas por la pituitaria y relacionadas con la reproducción (LH), el metabolismo (TSH), el estrés (ACTH) o la lactancia (PRL) muestran una oscilación estacional con un pico en los meses de verano (julio y agosto). Sin embargo, las correspondientes hormonas efectoras, tienen un desfase de varios meses. Un ejemplo son las hormonas tiroideas, donde la T4 alcanza el pico a finales de otoño, y la T3 lo alcanza en invierno. Esto tiene todo el sentido, dado el papel termorregulador de la T3.
Otras alcanzan el pico hacia finales del invierno o primavera, como es el caso de las hormonas sexuales: testosterona, estradiol y progesterona, así como la hormona del crecimiento, IGF1. El cortisol, la hormona del estrés, alcanza su pico en febrero, algo que ya se había verificado, y que se corrobora con un pico similar en agosto, en el hemisferio sur. Algunas hormonas efectoras, además, mostraron un segundo pico estacional. Es el caso de la TSH, con un máximo en agosto, además del otro pequeño pico en invierno. El estradiol en mujeres y la testosterona en hombres, también mostraron un segundo pico en verano.
El cortisol, la hormona del estrés, alcanza su pico en febrero, algo que ya se había verificado, y que se corrobora con un pico similar en agosto, en el hemisferio sur.
Dada la disponibilidad de datos en esta enorme muestra, los autores también aprovecharon para analizar la variación estacional de algunos iones, glucosa y urea, encontrando una variación estacional de hasta 8 puntos porcentuales. Otro parámetro del que se conoce la variación estacional, son los niveles de vitamina D, que lógicamente alcanzan su máximo por lo general conforme se acerca el verano, y se reducen en invierno, dado el papel de la producción cutánea de esta vitamina, con la exposición solar.
Curiosamente en este estudio también se ha encontrado que la variación hormonal estacional es mayor cuanto mayor es la latitud. Por ejemplo, la variación en los niveles de cortisol es mayor cuanto más al norte o al sur en el globo, al comparar los datos de este estudio israelí con otros de Australia, Suecia o Reino Unido. Esto se asocia a las mayores variaciones en las horas de luz y oscuridad entre las estaciones, a mayor latitud.
Salud estacional
¿Qué nos aporta este estudio? En primer lugar, corroborar que, como otras especies animales, también los humanos estamos sujetos a variaciones estacionales, que pueden estar muy marcadas por ser el mejor momento para la reproducción, la cría, o por la disponibilidad de alimento. Por otra parte, las variaciones en estos niveles hormonales, de varios puntos porcentuales, podría tener consecuencias clínicas, si los datos en una analítica de un sujeto están fuera de rango por este motivo en el momento de la toma de la muestra.
Adicionalmente, los resultados de este trabajo, con ese pico a finales del invierno o primavera, está de acuerdo con otros estudios que han demostrado un máximo en algunas funciones vitales en esta época, tales como la tasa de crecimiento, la función cognitiva, la función inmune, la calidad del esperma o incluso la fecundidad. Tal vez, por tanto, ¿podrían servir estos datos para mejorar la planificación del entrenamiento de un deportista de élite? Dado el papel de hormonas como la testosterona o la IGF1 en la ganancia de masa muscular, no sería descabellado.
En cualquier caso, y más allá de las posibles aplicaciones prácticas y clínicas de este descubrimiento, lo cierto es que no está mal de vez en cuando una cura de humildad para no olvidar que, a pesar de todo lo que nos diferencia como seres humanos del resto de especies animales, no dejamos de ser una de ellas. Del mismo modo que el impacto de las alteraciones de los ritmos circadianos en nuestra salud está más que reconocido, se abre un nuevo campo apasionante con los ritmos circanuales.
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