Los científicos del Instituto de Bioingeniería de la EPFL han descubierto que el reloj circadiano y el ciclo celular son, De hecho, sincronizado.

Nada en biología es estático; todo es fluido, dinámico y en constante movimiento. A menudo, este movimiento se produce en patrones repetidos:regular, ciclos mensurables que funcionan como "relojes".

Dos de los ciclos más importantes son el reloj circadiano, que regula el ritmo de sueño / vigilia, y el ciclo celular, que regula el crecimiento, vida y muerte de prácticamente todas las células del cuerpo. Teniendo en cuenta cosas como las anomalías del sueño, cáncer, envejecimiento y otros problemas relacionados, no es difícil ver por qué ambos ciclos han ganado un enorme interés por parte de los investigadores.

Una de las grandes cuestiones en el campo ha sido la sincronización, un fenómeno observado por primera vez por el físico y relojero holandés Christian Huygens. En sincronizacion, los ritmos (fases) de dos osciladores coinciden al unísono.

Naturalmente, el reloj circadiano toma un ritmo diario, pero resulta que también el ciclo celular en muchos sistemas implica una escala de tiempo similar. Además, Existe alguna evidencia que sugiere que ambos relojes podrían influirse entre sí.

Ahora, Los científicos del laboratorio de Felix Naef han descubierto que los relojes circadianos y del ciclo celular están realmente sincronizados. El estudio revolucionario se publica en Física de la naturaleza , y también aparece en la sección Noticias y opiniones de la revista.

Para realizar el estudio, los científicos desarrollaron una metodología de "datos pequeños" para construir e identificar un modelo matemático de los relojes acoplados a partir de películas en lapso de tiempo de miles de células individuales de ratones y humanos.

El modelo les permitió predecir y medir los cambios de fase cuando los dos relojes estaban sincronizados en un patrón 1:1 y 1:2, y luego observe cómo el ruido del sistema influye en esta sincronización. Finalmente, los investigadores también investigaron cómo podría modelarse de forma aleatoria ("estocásticamente"), que capturaría mejor lo que sucede en las células reales.

También se encontró que la sincronización era notablemente robusta contra los cambios de temperatura, que se sabe que afecta el reloj del ciclo celular, cambiando el ritmo de las divisiones celulares. El equipo descubrió que esta sincronización del ciclo celular circadiano es común en diferentes especies, incluida la humana, sugiriendo un mecanismo biológico fundamental detrás de él.

"Esta interacción podría desempeñar un papel fisiológico, "dice Felix Naef." Puede explicar por qué los diferentes tejidos corporales tienen sus relojes ajustados en momentos ligeramente diferentes, un poco como los relojes de pared de la zona horaria mundial en un aeropuerto ".

Las implicaciones del estudio son significativas, y Naturaleza News &Views lo describe como "un nuevo capítulo en la historia de cómo los mecanismos de acoplamiento no lineales pueden ser de fundamental importancia para nuestra comprensión de los sistemas vivos".