Ritmo circadiano, luz, melatonina y cáncer

En este artículo abordamos un tema de especial importancia, no sólo por su impacto transversal en la salud y por su capacidad para multiplicar los efectos de los tratamientos convencionales anticáncer, sino porque podemos aplicar cambios prácticos muy sencillos.

Recuerda que este artículo es un pequeño extracto que formará parte del libro Cáncer Integral

Cronobiología. Ritmo circadiano, supradiano y ultradiano.

Las adaptaciones evolutivas que han dado como resultado lo que somos comenzaron hace cientos de millones de años, antes incluso de que apareciésemos sobre la tierra: somos el resultado de la acumulación adaptativa de una incontable miríada de seres vivos cuya biología estaba regida por ciertos patrones cíclicos: el cambio día/noche y el de las estaciones, este último más o menos dramático en función de la etapa de la historia y de la latitud (artículo).

Casi todos los organismos, incluyendo animales, plantas y hasta algunos microbios responden a ciclos circadianos. En los humanos, todas las células del organismo regulan su comportamiento en función de dichos ciclos, de forma que a determinada hora del día se producen máximos de actividad en determinadas funciones mientras se minimizan otras. Eso afecta a la fisiología y explica también los cambios endocrinos y funcionales que se producen en función de la hora o, más exactamente, en función de la intensidad y la frecuencia de la luz.

Durante millones de años no existió la luz artificial, y la regulación lumínica estaba condicionada únicamente por el sol, cuyas frecuencias varían a lo largo del día, afectando de forma diferente al ciclo celular y a la fisiología. La noche conllevaba una obligación a cambiar de hábitos debido a la ausencia de luminosidad y la gran dependencia humana del sentido de la visión para buscar comida o realizar cualquier tarea: la noche estuvo ligada casi unívocamente al sueño durante milenios, y la luz del amanecer era el despertador natural que alertaba al organismo de comenzar la jornada.

El descubrimiento de la manipulación del fuego no afectó de forma dramática el ritmo circadiano, porque las frecuencias de su luz se correspondían de forma aproximada con la luminosidad del ocaso y su intensidad no era excesiva. Los problemas llegaron con la invención de los sistemas de iluminación artificial, que hicieron no sólo que la noche fuera luminosa, sino que las frecuencias de su luz fueran similares a las del sol del mediodía, produciendo una confusión en los sistemas reguladores del organismo.

A esa regulación ligada a los ciclos de luz y oscuridad se añaden otros ciclos menos evidentes y universales pero también importantes: ciclos más cortos, o ultradianos, inferiores a las 24 horas (como los que suceden durante las fases del sueño), y ciclos más largos o infradianos (como en el ciclo menstrual o en otros menos conocidos: por ejemplo, en la regulación cíclica de 4 días de corticosterona o de 3 días de tiroxina y su influencia en la mitosis del epitelio del esófago –estudio), ambos con una regulación endocrina diferente a la circadiana.

Melatonina y ritmo circadiano

La melatonina es una hormona segregada fundamentalmente por la glándula pineal, situada en el centro del cerebro. Su secreción depende del núcleo supraquiasmático localizado en el hipotálamo y sigue un ritmo circadiano, muy dependiente de las condiciones externas de luz. Lo mismo sucede, por otra parte, con la regulación de otros procesos y hormonas: cortisol, testosterona, etc.

Probablemente la melatonina sea el señalizador hormonal de los ritmos circadianos, que permite al cuerpo sincronizar muchas otras señales cíclicas: sistema inmune, defensa antioxidante, homeostasis de la glucosa, etc. Es, por así decirlo, el ‘reloj endógeno’ con el que el organismo reconoce el momento del día en que se encuentra y realiza las tareas más adecuadas a él. Aunque existen otros ‘relojes’ secundarios o periféricos asociados a otros órganos (riñones, hígado, pulmones, páncreas, corazón, intestinos, etc) que dependen además de otros factores como los patrones alimenticios o la temperatura, entre otros, siguen dependiendo del nucleo supraquiasmático y, por tanto, dependen hormonalmente de la regulación maestra de la melatonina.

No es extraño por tanto comprobar la implicación de las disrupciones circadianas y de secreción de melatonina en múltiples dolencias (estudio) ni que la melatonina se haya usado, principalmente, para el tratamiento de las alteraciones del sueño (estudio).

Regulación circadiana de la melatonina, que interviene a su vez en la regulación de otroas hormonas y sistemas. Fuente.

Presenta alta solubilidad en agua y lípidos, lo que le permite acceder de forma ubicua a numerosos tejidos. Aunque las concentraciones plasmáticas pueden variar mucho entre individuos, los cambios diarios siguen un patrón bastante constante en cada persona.

El ciclo de luz/oscuridad es el principal regulador de la melatonina. Los niveles de luz se perciben a través de la retina, y activan o desactivan su secreción. Los niveles comienzan a incrementarse alrededor de las 21horas y alcanzan un máximo alrededor de las 3:00-4:00h. Al alba (alrededor de las 8horas) los niveles decaen drásticamente y se mantienen casi indetectables a lo largo del día, hasta el anochecer.

Aunque no se ha determinado con precisión, es probable que la melatonina varíe de forma estacional, siguiendo un ciclo adicional más largo. Algunos investigadores han encontrado cambios en el patrón de secreción de melatonina en zonas con amplas variaciones estacionales. Por ejemplo: en un estudio se encontró que en Finlandia en invierno se extendía en dos horas más la secreción de melatonina comparado con el verano, y que la relación entre la actividad pineal y la de los ovarios era inversa: el incremento de melatonina era inverso al de esteroides, de forma que la fertilidad aumentaba cuando los días eran más largos (estudio, estudio).

Parece lógico suponer que se ha desarrollado como mecanismo evolutivo para adaptarse a las diferentes condiciones de luz de día y noche, en una época (la mayor parte de la historia de la humanidad transcurrió en ese período) donde no había luces artificiales y toda la actividad debía concentrarse durante las horas de luz solar, que a su vez variaban en función de la latitud donde se viviera.

También es coherente comprobar que las personas ciegas tienen frecuentemente alterados sus patrones de sueño y presentan habituales episodios de insomnio, que empeora cuanta menor es la fotosensibilidad residual que mantienen. Los completamente ciegos presentan, por tanto, mayores problemas, y se ha comprobado que la administración externa de suplementos de melatonina vespertina les permite mantener un ciclo más regular y concicliar mejor el sueño (estudio).

Algunos estudios han encontrado una relación inversa entre grados de ceguera y casos de cáncer de mama: a mayor impedimento visual, menor probabilidad de padecer cáncer, indicando que la imposibilidad de que el organismo se vea condicionado por la luz puede tener un efecto beneficioso (estudio).

Probablemente los beneficios de la ausencia de luz en ciegos se deban a la ausencia de condiciones de luz artificial durante la noche, porque los trabajadores nocturnos o quienes trabajan a turnos presentan también frecuentes alteraciones de los niveles de melatonina y una sensible variación en el momento en que suceden los picos de máxima secreción a lo largo del día (estudio).

Se ha demostrado que las luces de cierta intensidad y longitud de onda suprimen por completo la secreción de melatonina en humanos, no así las luces tenues como las que se encuentran en ámbitos domésticos, que tienen escasa capacidad inhibitoria (estudio).

No es descabellado por tanto hablar de contaminación lumínica en las ciudades contemporáneas: donde los rangos de frecuencia de la luz nocturna y su intensidad se corresponden con aquellos típicos de la luz diurna, lo cual engaña al organismo, que cree seguir estando de día y se produce un desajuste de la sincronización endocrina.

Influencias de la luz sobre la glándula pineal. Fuente.

Las luces intensas suprimen la producción de melatonina, pero también aquellas con rangos de colores típicas de la luz diurna, tendentes al espectro de frecuencias del color azul (y también verde). Las luces tenues de color anaranjado son las adecuadas. Por eso el uso en cuanto oscurece en el exterior de gafas blue-blockers, que filtran las frecuencias azules de la luz, podría ayudar de forma sencilla a mejorar la normalización endocrina que impacta en tantas dolencias (estudio, estudio).

Gafas blue-blockers. Artículo.

Algunos investigadores han encontrado correlaciones entre los niveles de plasma sanguíneo de melatonina a lo largo de 24 horas y la edad, y han propuesto que dichos niveles se tomen como marcadores de cambios cerebrales asociados al envejecimiento (estudio).

La melatonina se sintetiza a partir de la serotonina, que a su vez se obtiene a partir del aminoácido triptófano. Explicaremos más adelante ese proceso, cuando estudiemos los diferentes aminoácidos.

Se han encontrado receptores de melatonina en la glándula adrenal y se ha demostrado que los niveles de melatonina controlan de forma lineal la producción de adrenocorticotropina que, a su vez, regula la producción de la principal hormona del estrés, cortisol (estudio).

También parece ejercer un efecto protector en el cerebro contra enfermedades neurodegenerativas (estudio).

La melatonina es un potente regulador inmunitario: modula la producción de determinadas citoquinas y el fenotipo de las especies que las sintetizan, aunque la influencia es recíproca y determinadas citoquinas también modifican la secreción de melatonina (estudio).

La influencia principal de la melatonina sobre el sistema inmune se ha determinado al observar a pacientes (o animales) a quienes se les ha extirpado la glándula pineal. Se produce una desorganización del timo o del bazo, una alteración de marcadores sanguíneos en el recuento de linfocitos o eritrocitos y una mayor susceptibilidad a determinadas infecciones.

Adicionalmente se incrementa la producción de catecolaminas adrenales inmunosupresoras, se reduce la producción de citoquinas antiinflamatorias y antitumorales como la IL-2, y se frena la actividad de las Natural Killers, una de las especies cuya efectividad antitumoral es menos ambigua y menos dependiente de cambios en el fenotipo (estudio, estudio).

La deficiencia de melatonina facilita infecciones víricas, promueven la inflamación sistémica y la abundancia de citoquinas proinflamatorias (recordemos que eso es tanto como decir que abundarán aquellas que se dedican a curar heridas, prevaleciendo su acción sobre aquellas que se dedican a combatir amenazas microbianas o neoplásicas). En el caso de la autoinmunidad su acción no es tan clara. Mientras que puede que tenga efectos negativos en la artritis reumatoide, los estudios son contradictorios en otras como la esclerosis múltiple (estudio).

Esos problemas parecen revertirse en buena parte con el aporte exógeno de melatonina, demostrando que la mayor parte de los efectos inmunomoduladores recaen en esta hormona.

No es extraño por tanto que haya una relación entre los desajustes hormonales de melatonina (generalmente acompañados con desequilibrios del ciclo de sueño y vigilia) y el cáncer. El impacto en el ritmo circadiano influencia el inicio y la progresión del cáncer (estudio).

Consecuencias para la salud de una exposición aberrante a la luz. Fuente.

La melatonina influye en la progresión del cáncer no sólo al modular la respuesta inmune y sus citoquinas, sino al influir en el metabolismo de los ácidos grasos, sobre todo del ácido linoleico (y éste, a su vez, contrarresta la concentración de melatonina en las células tumorales). Hablaremos más de nuevo en el apartado dedicado al anabolismo de ácidos grasos por parte del tumor (estudio, estudio, estudio).

La influencia de la melatonina en otros sistemas endocrinos, sobre todo en el eje hipotalámico-hipofisario-adrenal, del que hablaremos más adelante, y en las catecolaminas adrenales, le hace participar activamente en la forma de gestionar hormonalmente el estrés e interviene en el inicio y promoción del cáncer (estudio).

Hablaremos más de la melatonina en el apartado dedicado a las acciones prácticas, debido a la facilidad de uso exógeno, ausencia de efectos secundarios de gravedad y utilidad objetiva como apoyo anticáncer.

De momento obtenemos ya información muy valiosa: la necesidad de una higiene lumínica nocturna, del uso de blue-blockers, de un sueño reparador con oscuridad total y la posible suplementación con melatonina.

En el apartado dedicado a las acciones prácticas analizaremos la dosificación de la suplementación en pacientes de cáncer, un tema controvertido.

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Foto de cabecera de Krzysztof Puszczyński en StockSnap

5 Comments

  1. Yolanda 21 de marzo de 2022
  2. Luis 21 de marzo de 2022
    • Alfonso Fernández 23 de marzo de 2022
  3. Rua 7 de mayo de 2022
    • Alfonso Fernández 12 de mayo de 2022

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