Ritmo circanual

Qué es el ritmo circanual

Frente al ritmo circadiano, estudiado desde mediados del siglo pasado con enorme detalle, el circanual ha recibido mucha menos atención. Y sin embargo gobierna fenómenos tan visibles como la hibernación, la migración de las aves o la época de celo de buena parte de los mamíferos. La pregunta que tardó décadas en responderse no era si estos ciclos existen, sino si dependen de un verdadero reloj interno o si son, simplemente, una respuesta pasiva a la duración cambiante del día.

El descubrimiento del reloj anual: los experimentos con ardillas

La respuesta llegó del laboratorio del zoólogo Eric Pengelley, en la Universidad de California en Riverside. Junto con Sally Asmundson, mantuvo ardillas terrestres de manto dorado, catalogadas entonces como Citellus lateralis y hoy como Callospermophilus lateralis, durante cuatro años consecutivos en condiciones ambientales constantes: temperatura fija, fotoperiodo invariable, sin ninguna señal estacional externa. Si la hibernación dependiera solo del acortamiento de los días, aquellos animales no deberían haber hibernado nunca.

Hibernaron igualmente, año tras año, con una periodicidad que rondaba los trescientos días por ciclo, siempre algo por debajo del año solar. Ese desajuste, publicado por Pengelley y Asmundson en 1970, es la prueba de un reloj de curso libre: igual que ocurre con el ritmo circadiano en ausencia de luz, el ciclo persiste, pero a su propio ritmo, sin necesidad de que el entorno se lo marque.

Un reloj que no depende del cerebro circadiano

Cabría suponer que el mismo reloj cerebral que gobierna el día también gobierna el año. No es así. Cuando investigadores destruyeron por completo el núcleo supraquiasmático en ardillas terrestres, el ciclo circanual de peso corporal e hibernación siguió manifestándose con normalidad en la mayoría de los animales. El núcleo que resulta necesario para el ritmo circadiano es, aparentemente, prescindible para el circanual. Dónde reside el reloj anual sigue sin resolverse del todo.

Manifestaciones del ritmo circanual

En el reino animal, el catálogo es amplio: la hibernación de roedores y algunos carnívoros, la muda estacional del pelaje o del plumaje, y la sincronización de la reproducción con la época del año más favorable para la cría. En las aves migratorias, el propio impulso de emprender el viaje sigue un patrón circanual que persiste incluso en ejemplares mantenidos en cautividad durante años.

En el ser humano, la evidencia es más discreta, pero existe. Un equipo del Centro de Regulación Genómica de Barcelona, liderado por Manuel Irimia y Roderic Guigó, analizó en 2023 los datos de expresión génica de cuarenta y seis tejidos procedentes de más de novecientos donantes del proyecto GTEx, que registra la hora y la estación del año de cada fallecimiento. El hallazgo: la actividad de numerosos genes varía de forma medible según la época del año, y ese patrón circanual es distinto en cada tejido del cuerpo.

Preguntas frecuentes

¿Existen ritmos circanuales en el ser humano?

Sí, aunque menos evidentes que en especies hibernantes o migratorias. El estudio de 2023 del Centro de Regulación Genómica de Barcelona, basado en tejidos del proyecto GTEx, encontró variación estacional en la expresión de genes específicos en distintos órganos.

¿Cómo se demostró que el reloj anual es interno y no una simple respuesta a las estaciones?

Manteniendo animales en condiciones ambientales fijas, sin variación de luz ni temperatura, durante varios años. Pengelley y Asmundson lo hicieron con ardillas terrestres en 1970: si la hibernación fuera solo una reacción al entorno, no debería haberse repetido en esas condiciones. Se repitió.

¿Depende del mismo reloj cerebral que el ritmo circadiano?

No. La destrucción experimental del núcleo supraquiasmático, que anula el ritmo circadiano, no impide que el ciclo circanual de hibernación siga su curso. Son sistemas distintos.

¿En qué se diferencia del simple fotoperiodismo?

El fotoperiodismo es una respuesta directa a la duración del día: cambia si cambia la luz, y no si la luz permanece constante. El ritmo circanual, en cambio, persiste incluso en ausencia de esa señal, porque lo sostiene un oscilador interno, no una simple lectura del entorno.

Referencias

1. Pengelley ET, Asmundson SJ. Free-running periods of endogenous circannian rhythms in the golden mantled ground squirrel, Citellus lateralis. Comparative Biochemistry and Physiology, 1970.
2. Persistence of circannual rhythms in ground squirrels with lesions of the suprachiasmatic nuclei. ScienceDirect.
3. Centro de Regulación Genómica (CRG). Seasonal and circadian genetic variation charted across the human body.
4. ScienceDirect Topics. Circannual Rhythm.