martes, 9 de agosto de 2022

¿QUIEN PRODUCE LA MELATONINA? LA OSCURA CIENCIA DEL SUEÑO

 

El sueño es un fenómeno electromagnético que sucede en la corteza cerebral,  se mide en laboratorios de sueño con equipos que captan estos fenómenos de la física. Dentro de este universo de variables podemos decir que existen dos clasificaciones mayores. El Sueño profundo que predomina en la primera mitad, y el sueño R.E.M (rapid eye movement) que prevalece en la segunda mitad de la noche.

Las investigaciones modernas apuntan a que no existe enfermedad neurodegenerativa que no tenga tambien un crónico problema de sueño. Problemas en lograr adecuadas horas de sueño REM se han reportado en Alzheimer, Parkinson, declive de memoria, depresión y Autismo.

En el feto y el recién nacido, tenemos un marcado predominio de horas de sueño REM, que llega hasta el 70%, cuando llegamos a edad adulta, este porcentaje se estabiliza en un orden del 20%, es decir si dormimos 8 horas, aproximadamente 2 horas son sueño REM, pero esto no siempre se logra. Sucede que en la vida adulta el porcentaje de horas REM se reduce progresivamente, cada década, generalmente se presenta una progresiva contracción del porcentaje, de 20 a 16%, luego 10 finalmente 7 a 5 % de la noche de sueño.

El epicentro del declive cognitivo, la falta de memoria, y la enfermedad neurológica es reducción de horas R.EM. La pregunta es porqué este sueño R.EM resulta tan reparador de la corteza cerebral. Los mecanismos bioquímicos no se conocen del todo. Pero el hecho es que todas las neuronas entran un trance que no sucede en la vigila, las neuronas vibran y ondulan en una misma frecuencia. Una analogía seria decir que todas las neuronas cantan un mismo tono musical, digamos OM, esta vibración hace que células gliales en el cerebelo oscilen al punto de desalojar proteínas toxicas acumuladas en el cuerpo de la neurona, sustancias tóxicas como las placas de amiloide son expulsadas a la sangre, el Neuro-científico Dr. Mathew Walker PhD describe el suceso como una defecación neuronal. Una vez en la sangre el riñón lo elimina.  Si estas proteínas fueran a acumularse crónicamente en el cerebro enfermedades como Alzheimer podrían presentarse como desenlace final de la vida.

El Sueño R.E.M selecciona sucesos imporantes del dia y los desgarga los lugares de memoria permanente, es como grabar en el disco duro, que en el cuerpo  humano son los microtúbulos celulares. Uno de los primeros síntomas  de la mala calidad de sueño es el declive en la memoria.

Ronald Reagan y Margaret Thatcher se ufanaban que su trabajo era tan intenso que solo lograban dormir 4 horas en la noche, y ambos fallecieron de la misma enfermedad, el Alzheimer.

Pero no solo problemas neurodegenerativos derivan de la falta de sueño, también la obesidad, diabetes, problemas inmunológicos.

Existe un error comune en lo que a sueño se refiere, suponemos que con la edad necesitamos menos horas de sueño, y le damos licencia al Adulto mayor a tan solo dormir 4 a 6 horas cada noche. La verdad es que si bien es común que la calidad de suelo se erosione con el tiempo, no hay justificación, y el cuerpo requiere, hasta el final de la vida, las 8 horas completas de sueño profundo y reparador.

El Sueño es central en el proceso de autofagia, el proceso de reparación celular clave para una larga vida saludable.

Imaginemos un parque de diversiones como Disney World, cierra la puerta a las 11 de la noche, y llegan 500 trabajadores, Personal de limpieza, técnicos de computación, carpinteros, plomeros y cocineros, trabajan toda la noche y a las 6 de la mañana el parque esta impecablemente limpio, reparado y libre de defectos, todo funciona bien. Eso se llama autofagia y debe suceder en la noche. Los trabajadores no entran al parque si hay visitantes, y en la salud humana esto es la insulina. Comer, tarde en la noche, libera insulina la cual inhibe la melatonina. 

Melatonina como reparador de la Mitocondria.

El Doctor Russel Reiter, nos indica que aproximadamente el 5% de la melatonina es secreta por la glándula pineal, el 95% restante lo genera y produce cada una de nuestras  mitocondrias. El rol central de la melatonina es principalmente reparar la mitocondria. La melatonina secretada por la mitocondria no entra a circulación sistémica, tiene un rol localizado, a diferencia de la melatonina pineal que si se distribuyen en la sangre.  Una manera de estimular la producción de melatonina celular es por medio de la radiación de luz infrarroja.

Acumulación de Adenosina y sueño

La acumulación de adenosina en la corteza cerebral es lo que nos da la sensación de sueño. Hay sustancias que evitan que se acumule la adenosina, por ejemplo la cafeína. Una vez logrado el sueño la adenosina se convierte en adenosina trifosfato ATP, lo cual nos da energía. Una noche sin dormir resulta en una aguda fatiga a la mañana siguiente. 

 Efecto patológico de carencia de horas REM

Un  ciudadano chino fanático del Futbol, por diferencia de horario veia el mundial de Futobol toda la   falleció tras 11 dias sin dormir.

 El Uso de Benzodiazepinas: Generan 8 horas de sueño profundo, pero reducen las horas de sueño REM.  Insuficientes horas REM en el sueño está asociado a enfermedades neurodegenerativas. Segun el experto en sueño Dr MAthew Walker, mucho del efecto de  somniferos como Benzodiazepinas es placebo, debido a su impacto negativo en las horas REM, sugiere buscar evitarlo,


EXTRACTOS MISCELANEOS TOMADOS DEL LIBRO GENERANDO VOLTAJE

 ¿EL SISTEMA ENDOCRINO QUIÉN LO REGULA? ¿EL ADN?

NO es ADN, LO regula factores emocionales, dietéticos, pero sobre todo el Reloj Biológico.

En la cima de la pirámide hormonal se encuentra el eje regulador conocido como cortisol/ melatonina.

El punto de partida de las enfermedades modernas empezó en 1880 cuando Thomas Édison inventa la luz incandescente, fue allí cuando perdimos estar sincronizados con la luz y oscuridad natural.

¿Con cual Luz se inhibe la Melatonina?

El pico de longitud de onda que inhibe la melatonina es alrededor de 420 nm lo cual es azul. Recuerda que toda forma de luz artificial va a contener algo de luz azul, pero el foco incandescente relativamente emite menor flujo de luz azul, mientras que la luz LED la irradia intensificada.

En general, un problema central de la salud en la modernidad es la falta de luz ultravioleta de día y exceso de luz azul en la noche.

 Cuando revisamos que la luz artificial no tiene más de 150 años, y que parejamente hemos trasladado el centro de trabajo del campo hacia espacios techados y despojados de luz natural, empezamos a entender una variable central en la moderna epidemia de infertilidad, hipotiroidismo y cánceres hormono dependientes. A ello se suma al problema que la sociedad nos sugiere: usar bloqueador solar y lentes protectores de UV.

 La teoría presentada a continuación es que la física (luz en este caso) es quien determina la biología, y no viceversa. Galileo Galilei diría que es una “medicina Heliocéntrica”.

MECANISMO:

La señal se transfiere en un efecto fotoeléctrico hacia la nube de electrones en el aceite DHA presente en la retina. Esta información es enviada, mediante fibras nerviosas, por los nervios ópticos hacia una zona justo encima del hipotálamo, el llamado núcleo supraquiasmático y de allí hacia la glándula pineal.

A mayor brillo, mayor actividad en la retina, por este mecanismo se activa una proteína llamada melanopsina ocular. Esta proteína conecta la retina con el gran reloj biológico del cuerpo, el Núcleo Supraquiasmático del cerebro.

Reloj central

Cada tejido y célula del cuerpo tiene un reloj local para regular su actividad biológica, pero todos dependen del reloj central situado en el cerebro, el Núcleo supraquiasmático

Heteroplasmia mitocondrial

La melatonina reduce lo que se llama la heteroplasmia mitocondrial, lo cual es la acumulación de mutaciones sobre el ADN mitocondrial (mtADN). Recordemos que el mtADN solo se transmite y hereda por la madre.

La melatonina es la hormona principal para protegernos de la erosión de la mitocondria, cada noche la repara por medio de un mecanismo llamado autofagia. Cada mitocondria tiene receptores de melatonina. Hasta el atleta olímpico y celularmente optimizado, estará vapuleado después de una mala noche.

Conforme progresa la heteroplasmia la célula pierde la capacidad de procesar la grasa y progresivamente pasa a depender de la glucosa, lo cual ofrece menor rendimiento energético.

 Son muchos factores los que frenan y aceleran la heteroplasmia mitocondrial, pero la alteración en la luz, falta de sueño y ritmo circadiano alterado o invertido resulta demoledor.

La melatonina no es solo para dormir, es para reparar la mitocondria. Dicho de otra manera, dormimos para reparar la mitocondria.

La melatonina también incrementa diferentes antioxidantes celulares superoxidismutasa, glutatión y catalasa. Mientas que reduce otras enzimas prooxidantes, lipoxigenasas, óxido nítrico sintasa. Dejando de lado la melatonina, la mitocondria es un cromóforo que clama y demanda luz, por lo que su producción de energía mengua y ensombrece cuando no la recibe.

Durante el día niveles bajos de melatonina promueven la liberación de insulina y es el horario en que debemos comer. Con esto se deduce que no es recomendable comer de noche, fatiga los órganos internos en su hora de descanso, es como estacionar el automóvil con motor encendido durante toda la noche.

 La clave es ultravioleta e infrarrojo durante el día, y bloqueo de luz azul durante la noche.

Examinando la evidencia en la relación luz artificial y cáncer

En verdad no solo la falta de exposición al sol de día trae riesgo de cáncer, sino además la luz artificial nocturna promueve también ese riesgo.       

MELATONINA Y MITOCONDRIA SUEÑO:

 La concentración de la melatonina es mucho mayor en la mitocondria que en la glándula pineal. Animales que les ha removido quirúrgicamente la glándula pineal mantienen niveles de melatonina, esto quiere decir que la melatonina en la mitocondria no es de origen pineal. Paso seguido investigaciones revelaron que la misma mitocondria secreta la hormona. Se estima que el 5% de la melatonina es origen pineal y el 95% mitocondrial.

La alta capacidad antioxidante de la melatonina es critica para este organelo que produce una generosa cantidad ROS ( especies reactivas de oxígeno). La mitocondria tiene las enzimas necesarias para sintetizar melatonina, se ha encontrado en roedores que tiene la capacidad de convertir serotonina en melatonina.  

Las enzimas que usa la mitocondria para sintetizar melatonina son la “aril-alkilamina N-acetiltransferasa (AANAT)y acetil serotoninmetiltransferasa”

 Células incapaces de producir melatonina van por el camino de enfermedad celular. Falta de melatonina esta asociada a procesos neurodegenerativos. Según estudios de laboratorio (YAlikun 2017) la melatonina cerebral es exclusivamente sintetizada en la mitocondria neuronal.

 Se ha reportado que en ensayos de laboratorio, tumores de mama de tejido humano, durante el día emplean la fermentación anaeróbica ( metabolismo de Warburg) protumoral, pero de noche hacen fosforilación oxidativa. Es decir, en la noche no se comporta como tumor, esto resalta el hecho bien documentado que personas con buen sueño, combaten el cáncer de forma mas vigorosa que aquellos que se desvelan. Esta asombrosa transformación nocturna es controlada por la glándula pineal.  Al igual que una buena noche de sueño combate un resfriado, buen descanso en la noche es la hora critica para afrontar tumores. La noche es la hora de la autofagia y la reparación celular, cuando apoptosis logra máxima activadad. Las células de cáncer no puede producir melatonina, debido a que las enzimas catalizadoras son inhibidas por su fisiología de fermentación anaeróbica. Durante el día la melatonina no se produce en las mitocondrias, ni tampoco está presente en la sangre, y las células de cáncer revierten al metabolismo Wartburg. Es decir, estas cellas son cancerígenas el 50% del tiempo. Adicionalmente se ha visto que la melatonina puede reconfigurar el metabolismo celular hacia un estado normal de fosforilación oxidativa. En algunos casos cuando la melatonina puede revertir el metabolismo celular, conduce a la célula hacia la apoptosis. Adicionalmente la melatonina activa la mitofagia ( Dun Xina 2016) ( destruccion de mitocondrias defectuosas).

 Las personas con cáncer y aquellas que buscan eludirlo, deben estimular los procesos de autofagia que se extienden en la noche, no solo con buen sueño, pero con otros factores que hacen sinergia con el sueño para aumentar la autofagia, los polifenoles, el ejercicio y también, desconocido por muchos la exposición al sol también estimula autofagia.  Por ejemplo, aprovechando que la principal comida debe ser a las 10:30 de la mañana, la última comida podría ser como a las 5 o 6 pm. Esto nos da 16 a 18 horas de ayuno, donde la autofagia puede empezar a activarse con cierta fuerza, pero para darle más ímpetu en las mismas horas de ayuno, podemos consumir polifenoles como resveratrol, ácido Elágico, curcumina o quercetina. Para triplicar la fuerza de la autofagia se puede hacer una sesión de ejercicios en las horas previas al desayuno, preferiblemente al aire libre, para nutrirse del sol.

 Las mitocondrias, centros generadores no solo de energía celular, pero de noche centro productor de melatonina, usada para reparación celular. Resulta obvio concluir que cualquier cosa que interfiera con la elevación de la melatonina de noche, también compromete a la función mitocondrial.

 Uno de los inventos que mas perjudican a la mitocondria es la luz LED. LA vida bajo techo y luz artificial no solo de día, pero de noche también, debilita la mitocondria. LA mitocondria tiene una proteína llamada Citocromo C Oxidasa, que se activa con la luz infra rojo. Sabemos que se puede estimular la bio síntesis de melatonina extra pineal  con terapia de luz. Por ejemplo, investigadores (Odinokov y HAmblin 2019), pudieron revertir la degeneración de la glándula del Timo con bio foto estimulación que estimula la síntesis de Melatonina.

 ¿COMO la Luz infrarroja incrementa la producción de melatonina extra pineal?

Al parecer habría dos rutas:

1.       Activación de factores de transcripción Nfkb.  Esta molécula activa el gen del AANAT, la enzima que sintetiza melatonina.

2.      LA secunda ruta corresponde a la capacidad de la Luz Roja de incrementar cAMP, lo cual fosforlina AANAT, abriendo el camino para síntesis de la melatonina.

 Para simplificar,  la ruta es sencilla:

Luz infrarroja àestimula la mitocondriaà incremento de ATPà ATP luego se convierte en cAMPà Estimulación de Proteína Kinasa Aà activación de AANATà biosíntesis de MELATONINA

 El impacto es doble falta, de luz solar de día debilita la mitocondria,  limita su producción de melatonina, y luz artificial de noche supresora de mitocondria, finiquita el estrangulamiento y el resultado es devastador. Alterar la luz, ocasiona una fisiología mitocondrial perturbada, se fomenta la incidencia de cáncer, diabetes, y enfermedades neurológicas. En realidad, podemos afirmar que no existe cáncer y enfermedad neurológica que no tenga un desorden del sueño.  Con la edad la mitocondria se debilita, es un organelo que es mas sensible a mutaciones genéticas que el mismo núcleo celular, la heteroplasmia mitocondrial avanza con la edad, y con ello la capacidad del organelo de producir melatonina.

 Desde el punto de vista de la salud, no respetar el ritmo circadiano, alterar las leyes del reloj biológico, es un pecado contra la naturaleza que tiene un alto precio. Personas que trabajan de noche, como si fuera un atentado grave a la salud, tarde o temprano, pagan el precio por la negligencia. Las células siguen la ley de la naturaleza y no les importa mucho, las intenciones de su hospedero.

         MEDIDAS PARA MEJORAR LAS HORAS DE SUEÑO REM:

1.      Dormir en un cuarto fresco, la mejor temperatura se ha calculado en 18°C, la habitación ha de presentar aire fresco. Evitar arroparse en exceso al dormir. Un poco de frio al domir mejora el sueño. Exceso de vestimenta o cobijas resulta en sueño superficial y débil funcionamiento de las mitocondrias.

2.      Habitación los más oscura posible.

3.      Ejercicio de Dia Mejora el sueño en la noche. ( Munder) ( Brett 2016)

4.      En el tablero eléctrico de la casa apagar la llave del dormitorio a dormir. Evita contaminación de circuitos eléctricos. Electricidad sucia y campos eléctricos.

5.      Poner alarma para ir a dormir, no para despertarse. Dormitador.

6.      Usar Luz roja en la casa después de las 9 pm. Evitar Luz LED, la luz azul del LED (400 a 500 nm) resulta inhibitorio de la melatonina.

7.      Buscar NO comer después de las 18 horas de la tarde.

8.      Mirar el Este al amanecer. Permite regular el reloj Biológico con el cosmos.

9.      En caso se despierte en la noche para ir al baño, no encienda la luz.

10   Si hubiera problema en conciliar el sueño, limitar las horas de dormir a 6 horas diarias, por 2 días, para fatigar el cuerpo y ayudar a entrar en sueño rápido, luego permitir las 8 horas regulares. (sleep restriction therapy (SRT))

11.   Evitar alcohol, Cafeína y Nicotina en la noche. Estos tres estimulantes reducen el porcentaje de horas R.E.M en el sueño.

12.   Mujeres gestantes y lactantes. Evitar alcohol. Reduce dramáticamente las horas REM en el feto o recién nacido, aumentado el riesgo de autismo.

13.   Citrato de Magnesio. 400 mg ( una cda) en caso de agua al dormir. MAlato de MAgnesio 400 mg

14.    Ashwaganda. (Whitnaia somnífera): Una cdita en infusión antes de dormir

 BAcopa Monieri: Una cdita en infusion antes de dormir

Referencias:

 Tan DX, Manchester LC, Qin L, Reiter RJ. Melatonin: A Mitochondrial Targeting Molecule Involving Mitochondrial Protection and Dynamics. Int J Mol Sci. 2016;17(12):2124. Published 2016 Dec 16. doi:10.3390/ijms17122124

 Blask DE, Dauchy RT, Dauchy EM et al. Light exposure at night disrupts host/cancer circadian regulatory dynamics: impact on the Warburg effect, lipid signaling and tumor growth prevention. PLoS ONE 9(8), e102776 (2014).

  Vaupel P. The role of hypoxia-induced factors in tumor progression. Oncologist 9(Suppl. 5), 10–17

 Dual role of mitochondria in producing melatonin and driving GPCR signaling to block cytochrome c release. Yalikun SuofuWei LiFrédéric G. Jean-AlphonseJiaoying JiaNicolas K. Khattar  Jiatong LiSergei V. BaranovDaniela LeronniAmanda C. MihalikYanqing HeErika CeconVanessa Paula A. Witt-EnderbyDiane L. CarlisleJean-Pierre Vilardaga  September 5, 2017

 Odinokov, Denis, and Michael R Hamblin. “Aging of lymphoid organs: Can photobiomodulation reverse age-associated thymic involution via stimulation of extrapineal melatonin synthesis and bone marrow stem cells?.” Journal of biophotonics vol. 11,8 (2018): e201700282. doi:10.1002/jbio.201700282

 Dompe, C., Moncrieff, L., Matys, J., Grzech-Leśniak, K., Kocherova, I., Bryja, A., Bruska, M., Dominiak, M., Mozdziak, P., Skiba, T., Shibli, J. A., Angelova Volponi, A., Kempisty, B., & Dyszkiewicz-Konwińska, M. (2020). Photobiomodulation-Underlying Mechanism and Clinical ApplicationsJournal of clinical medicine9(6), 1724. https://doi.org/10.3390/jcm9061724

 The beneficial effects of regular exercise on cognition in REM sleep deprivation: Behavioral, MunderZagaarIbrahimAlhaider

 Interrelationship between Sleep and Exercise: A Systematic Review. Brett A. Dolezal ,1 Eric V. Neufeld ,1 David M. Boland. 2017.

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 Effects of Exercise on Sleep Shawn D. Youngstedt, PhD Department of Exercise Science, Norman J. Arnold School of Public Health, University of South Carolina, 1300 Wheat Street, Columbia, SC 29208, USA.


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