L'orologio biologico? Con il caldo cambia ritmo per tenere il tempo

Quando le temperature salgono, il nostro orologio biologico interno è costretto a cambiare ritmo per mantenersi sincronizzato con il suo ciclo di ventiquattro ore: l'attività dei geni coinvolti, infatti, si modifica con accelerazioni e rallentamenti che si ripetono in maniera regolare.

Lo ha scoperto, grazie alla fisica, lo studio pubblicato sulla rivista Plos Computational Biology guidato dal Centro giapponese Riken per le scienze teoriche e matematiche interdisciplinari (iThems). Questo processo non solo aiuta a mantenere stabile l'orologio, ma influenza anche il modo con il quale si sincronizza con il giorno e la notte, perché diventa meno sensibile agli stimoli ambientali esterni. 

 Il nostro orologio biologico si basa su molecole di mRna, cioè quel tipo di Rna che traduce le istruzioni contenute nel Dna per consentire la produzione delle corrispondenti proteine. Questi mRna derivano dall'attivazione e disattivazione ritmica di determinati geni, ma il problema è che la maggior parte delle reazioni chimiche che avvengono nell'organismo accelera con l'aumento della temperatura.

Per questo motivo, è rimasto finora un mistero il modo con il quale il corpo riesce a compensare questi cambiamenti nel corso dell'anno o della giornata, per esempio quando ci spostiamo tra il caldo dell'esterno e il fresco degli ambienti climatizzati interni. I ricercatori hanno rivelato che la chiave sta nel ritmo: quando fa più caldo, i livelli di mRna aumentano più rapidamente e diminuiscono più lentamente, mantenendo però costante la durata complessiva del ciclo. Questo ritmo alterato si traduce in un'onda non più simmetrica ma distorta. Inoltre, quando l'onda si distorce l'orologio diventa più stabile e gli stimoli esterni come luce e buio hanno meno effetto su di esso.

"In futuro il grado di distorsione della forma d'onda nei geni dell'orologio biologico potrebbe diventare un biomarcatore che ci aiuta a comprendere meglio i disturbi del sonno, il jet lag e gli effetti dell'invecchiamento", dice Gen Kurosawa, che ha guidato lo studio.