Nel 2017, i ricercatori statunitensi Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young hanno ricevuto il Nobel per la medicina per le loro scoperte sui meccanismi molecolari che controllano il ritmo circadiano.

L’orologio biologico è fondamentale, non soltanto per la regolazione del ritmo sonno-veglia, ma anche per la produzione di diversi ormoni. La storia di questo genere di studi è in realtà antica, comincia infatti nel XVIII secolo, quando la curiosità di un astronomo francese portò alla conclusione che esistessero dei meccanismi fisiologici alla base del comportamento delle piante. Esso sembrava cambiare a seconda che il vegetale fosse esposto alla luce o meno.

La Mimosa Pudica e la scoperta dei ritmi circadiani

L’astronomo si chiamava Jean Jacques d’Ortous de Mairan. I suoi studi si concentrarono inizialmente sulla Mimosa pudica, così definita perché al tocco delle foglie, esse si chiudevano. Accadeva la stessa cosa se la pianta veniva osservata in determinati momenti della giornata. Foglie chiuse di notte e aperte di giorno.

Chiunque sarebbe stato indotto a pensare che il comportamento della pianta dipendesse totalmente dal sole. Ma de Mairan intuì che la spiegazione non era quella, capì che il movimento delle foglie aveva origine all’interno della pianta, non all’esterno.

L’orologio biologico della Mimosa pudica

La mimosa, messa in una scatola al buio completo, conservava il suo comportamento, continuando ad aprire e chiudere le foglie. Aveva un orologio biologico, come tutti gli organismi pluricellulari.

Si deve però attendere fino agli anni Settanta per venire a sapere dell’esistenza di un gene, che se mutato, causa problemi ai ritmi circadiani. Insomma, sonno e veglia hanno basi genetiche, sono quindi nella memoria degli organismi umani.

La proteina PER e il suo ciclo giornaliero

Nel 1984, Jeffrey Hall e Michael Rosbash, che lavoravano in stretta collaborazione alla Brandeis University di Boston, e Michael Young della Rockefeller University a New York, riuscirono a isolare il gene coinvolto. Jeffrey Hall e Michael Rosbash hanno poi scoperto che la PER, la proteina codificata da quel gene, si accumula durante la notte e viene degradata durante il giorno. Così, i livelli della proteina PER oscillano su un ciclo di 24 ore, in sincronia con il ritmo circadiano.

Nel 1994 Michael Young scoprì un secondo gene coinvolto nell'orologio biologico, il gene che codifica la proteina TIM, anch'essa necessaria per un normale ritmo circadiano. Young ha in particolare dimostrato che quando TIM si lega a PER, le due proteine sono in grado di entrare nel nucleo cellulare, bloccando l'attività del gene che controlla il ritmo circadiano, attraverso il ciclo di feedback inibitore.

La dinamica di questi due geni e delle relative proteine da essi codificate chiarisce, in massima parte, come anche nel moscerino della frutta ci siano piccoli orologi molecolari che scandiscono il tempo. Nei fatti, la dinamica descritta dagli studi dei tre neo-premiati Nobel restituisce un meccanismo sorprendente che scandisce le 24 ore.

Quali funzioni dipendono dal ritmo circadiano

L’alternanza sonno-veglia, la produzione di moltissimi ormoni, la temperatura corporea dipendono dall’orologio biologico. Rispondono cioè al ritmo circadiano, anche in assenza di informazioni sullo scorrere del tempo e sull’alternarsi del giorno e della notte. Altri ricercatori si sono, in seguito, dedicati allo studio della regolarità della frequenza delle oscillazioni.

Perché si chiama ritmo circadiano

La parola circadiano viene dal latino circa diem, che significa circa un giorno.

Come mai è importante approfondire le conoscenze sull’orologio biologico?

Gli studi sui ritmi circadiani hanno un valore notevole. Non si tratta solo della loro importanza scientifica, ma anche del ruolo che tali scoperte hanno e continueranno ad avere in ambito sociale. È fondamentale sapere come funziona l’orologio biologico, per migliorare la qualità di vita delle persone che lavorano su turni (autotrasportatori, infermieri, medici, ferrovieri, militari, etc.), per esempio. Le ricerche scientifiche sui ritmi circadiani sono infatti alla base della prevenzione dei disturbi legati agli stessi. Quindi anche della prevenzione dell’insonnia e/o del sonno irregolare.

Integratori a base di melatonina

La melatonina, essenziale per l’addormentamento e il sonno di qualità, può essere assunta attraverso il cibo (ad esempio, lo zenzero, le mele, le arance e il cacao) e gli integratori alimentari.

Biolife Melatonin Complex è un integratore alimentare che regola il ritmo circadiano (sonno-veglia), è un prodotto a base di Melatonina ed estratti di Zinco e Selenio, Magnesio, Vitamina B2 e Valeriana.

Cosa contiene Biolife Melatonin Complex e a cosa serve

Biolife Melatonin Complex contiene:

• 1 mg di melatonina in ogni capsula;
• Estratto di Valeriana che aiuta a ridurre il tempo necessario per addormentarsi e migliora la qualità del sonno. Le sue proprietà sono sedative e calmanti;
• Vitamina B2 che contribuisce a ridurre la stanchezza e l’affaticamento;
• Zinco, Selenio e Magnesio che contribuiscono alla protezione delle cellule dallo stress ossidativo e alla regolare attività del sistema immunitario.

Fonti:

• lescienze.it
• huffingtonpost.it
• AIMS (Associazione Italiana di Medicina del Sonno)
• Ansa