El ritmo circadiano es un reloj biológico que el organismo y que es fundamental para regular una serie de funciones fisiológicas que deben repetirse cada día. El ciclo circadiano abarca 24 horas, divididas en ocho para el sueño y 16 para la vigilia.
Dormir y también la vigilia, están asociados a estímulos de la luz. La luz estimula en el cerebro, en concreto en el hipotálamo, una serie de señales que aumentan la actividad de diferentes funciones fisiológicas. Sin embargo, cuando estamos descansando, el organismo reduce su actividad y un buen ejemplo puede ser el dato de que incluso nuestra temperatura corporal desciende, llegando a poder reducirse hasta cifras de entre 35º o 3,5ºC, casi un grado o grado medio menos que la temperatura corporal normal considerada de alrededor de 36,5ºC.
Una de las hormonas más reconocidas en la regulación del ritmo circadiano es la melatonina, producida por la glándula pineal que se localiza en el cerebro. Generalmente, las concentraciones de melatonina en sangre durante la noche son 10-20 veces mayores que durante el día. Pero, ahora se comienza a conocer que la regulación del ritmo circadiano va más allá que solamente las oscilaciones de los niveles de melatonina, siendo no obstante esta hormona importante para la regulación de este mecanismo fisiológico de sueño-vigilia.
Esta historia del conocimiento de nuevos mecanismos de regulación del ritmo circadiano probablemente comienza en el año 1984, cuando se descubre que n nuestras células hay unos genes que están también implicados en la regulación del ritmo circadiano. El nombre que se les puso a estos genes fue el de genes reloj (del inglés CLOCK genes). La existencia de estos genes reloj se descubrieron inicialmente en una mosca, la Drosophila y a este primer gene se le conoció con el nombre de gen Period. Posteriormente se observó que estos genes reloj también existen en todos los mamíferos, incluida la especie humana, y se identificaron muchos más. Entre ellos esta el propio gen Clock, el gen Bmal-1 y los genes Cyc (del inglés cycle) por nombrar algunos y que los conozcan.
Pero la historia de los genes reloj no termina en la regulación del ritmo de vigilia-sueño. Hoy comienzan a aparecer datos en la literatura científica que sugieren que estos genes reloj, probablemente ligado de alguna manera a su capacidad de regular el ritmo circadiano, regulan otras funciones incluida la probabilidad de sufrir obesidad. En este sentido, se piensa que aproximadamente entre un 10 y un 30% de los genes, dependiendo de los tejidos, parece mantener un ritmo de expresión guiado por los genes reloj. Este es el caso de enzimas metabólicas asociadas a la regulación de la síntesis de colesterol y a numerosos sistemas de transporte de moléculas por las células incluidas proteínas que transportan ácidos grasos. Se han encontrado ya alteraciones específicas en los genes reloj que se han asociado a individuos que comían más, dormían menos pero también acumulaban más grasa, particularmente en la zona abdominal. También, a raíz de estos nuevos conocimientos, hoy ya se reconoce que la regulación del sistema circadiano intracelular no solo reside en el cerebro, sino que determinados tejidos periféricos como el corazón o el propio tejido graso tienen genes reloj, capaces de funcionar de forma autónoma, aunque modulados y sincronizados por el reloj central.
Para terminar les contaremos hoy que las ganas de comer también evidentemente tiene su ritmo circadiano. Hay una hormona que se llama leptina que cuando sus niveles bajan el hipotálamo no recibe suficiente leptina y envía una señal de necesidad de comer y sin embargo si aumenta la leptina el hipotálamo siente que no debemos comer y entonces no tenemos hambre. Siempre los niveles de leptina van al contrario de la necesidad o no necesidad de comer. Por eso, normalmente, por la noche cuando descansamos, los niveles de leptina están muy elevados para evitar tener hambre y por lo tanto, la necesidad de comer. Probablemente, los cambios en los niveles de leptina también son uno de los responsables principales de el no cumplimiento de los regímenes alimenticios cuando queremos adelgazar. Si no comemos, tenemos hambre y se reducen los niveles de leptina, lo que nos induce a comer y saltarnos así el régimen alimenticio.
Dice la historia que la palabra circadiano tiene su raíz latina en circa dies que significa aproximadamente un día. También la historia de la vida natural hace que las plantas tengan dos intervalos en su ritmo circadiano, una sensible a la luz y otra a la temperatura. También en ellas se está investigando la posible importancia de los genes reloj.