¿De dónde viene la melatonina, y la bloquean las pantallas?

Los textos que aparecen durante la animación, para leer sin ella.

1. De día, la luz le habla al reloj
   En el fondo del ojo, algunas células de la retina no sirven para ver. Contienen un pigmento, la melanopsina, sobre todo sensible a la luz azul (pico a 479 nm). Envían « es de día » al reloj del cerebro, el núcleo supraquiasmático, situado justo encima del cruce de los nervios ópticos (Berson, 2002; Bailes y Lucas, 2013).
2. Un largo rodeo por el cuello
   El reloj no le habla directamente a la glándula pineal, aunque está muy cerca. Todo el camino está hecho de nervios: un relevo vecino (el núcleo paraventricular), la médula espinal hasta la parte alta del tórax, un relevo del cuello (el ganglio cervical superior) y luego fibras que suben a lo largo de las arterias hasta la glándula. De día, el reloj frena el primer relevo con un mensajero, el GABA, y todo el camino permanece casi en silencio (Moore, 1996).
3. Al anochecer, se suelta el freno
   Cuando la luz baja, el reloj suelta el freno y un impulso eléctrico recorre los nervios. La noradrenalina no viaja a lo largo del camino: solo se libera al final, por las fibras que vienen del cuello, sobre la glándula pineal. Se une a los receptores beta de sus células, que ponen en marcha su cadena de fabricación. En alguien que se acuesta a las 23 h, esto empieza hacia las 21 h (Klein, 2007).
4. Del triptófano a la melatonina
   La glándula parte del triptófano, una pieza de las proteínas que aporta la alimentación, y lo convierte en serotonina. Una enzima, la AANAT, engancha entonces un pequeño grupo a la serotonina: es el paso que decide, y esta enzima trabaja casi solo de noche: en la rata, su actividad se multiplica por 10 a 100. Una última enzima termina la melatonina (Klein, 1972; Klein, 2007).
5. No se guarda nada
   La glándula no guarda ninguna reserva: la melatonina atraviesa las membranas y sale en cuanto se fabrica, hacia la sangre y hacia el líquido que baña el cerebro. Por eso el nivel en sangre sigue la fabricación casi minuto a minuto. Alcanza su máximo entre las 2 h y las 4 h de la madrugada, hacia 80 a 120 pg/mL en el adulto, frente a 10 a 20 de día (Amaral y Cipolla-Neto, 2018; Yu, 2016; Claustrat, 2005).
6. Receptores en todo el cuerpo
   La melatonina actúa sobre dos receptores, MT1 y MT2, situados en las células: interruptores, no depósitos. En el reloj, confirman « es de noche ». En los pequeños vasos de las manos y los pies, los abren: el calor sale y el centro del cuerpo se enfría un poco, lo que acompaña la llegada del sueño. También los hay en la retina y el páncreas (Levoye, 2006; Kräuchi, 1997; Lyssenko, 2009).
7. Una luz intensa en plena noche
   Si una luz intensa se enciende a las 3 h, el reloj vuelve a poner el freno: la noradrenalina se detiene y la enzima AANAT se destruye (en la rata, la mitad de su actividad desaparece en unos 3 minutos). Como no se almacena nada, la melatonina de la sangre baja enseguida, al ritmo al que el hígado la elimina: la mitad en unos 45 minutos, de 28 a 126 minutos según la persona (Gastel, 1998; Harpsøe, 2015).
8. Por la mañana, el hígado hace limpieza
   Con la luz de la mañana, la fabricación se detiene. El hígado transforma la melatonina que queda (con la enzima CYP1A2) y luego los riñones expulsan el producto en la orina: la 6-sulfatoximelatonina. Es la que se mide en la orina de la mañana para saber cuánta se fabricó durante la noche (Claustrat, 2005).

1. Una vela a un metro ilumina del orden de 1 lux. Unos investigadores proponen quedarse por debajo de 10 lux en el ojo en las 3 horas antes de acostarse, y por debajo de 1 lux durante el sueño (Brown, 2022).
2. Una penumbra de 10 lux ya basta para desplazar un poco la melatonina: en 55 adultos, llegó 22 minutos más tarde a 10 lux, 77 minutos a 30 lux y 109 minutos a 50 lux (Phillips, 2019).
3. En el estudio de Chang (2015), una tableta con el brillo al máximo daba 32 lux en el ojo. Leída 4 horas antes de acostarse, 5 noches seguidas, frenó el 55 % de la melatonina de la noche, la hizo llegar más de 1 h 30 más tarde y alargó el tiempo para dormirse en casi 10 minutos, en comparación con un libro de papel.
4. Sostenida cerca de la cara con el brillo al máximo, una tableta daba unos 70 lux en el ojo y frenó el 19 % de la melatonina al cabo de 2 horas, en 12 personas (Nagare, 2019): menos de lo que indica la curva, hecha con la luz de toda una habitación. También cuentan la duración y la parte del campo visual que ocupa la pantalla.
5. La iluminación normal de una casa por la noche, unos 140 lux, ya frenaba la melatonina de los niños en el estudio de Higuchi (2014). En 116 adultos jóvenes, una luz de habitación de menos de 200 lux hizo llegar la melatonina más tarde en el 99 % de ellos y acortó su duración en unos 90 minutos (Gooley, 2011).
6. A 580 lux, la melatonina estaba frenada en un 88 % en niños de unos 9 años, frente al 46 % en adultos: casi el doble (Higuchi, 2014, con 5 niños y 6 adultos).

1. Llega la noradrenalina
   De noche, la terminación del nervio libera noradrenalina sobre la célula. Se une a los receptores beta de su superficie, que hacen subir dentro de la célula un pequeño mensajero, el AMPc (AMP cíclico). Mientras llega noradrenalina, el AMPc se mantiene alto (Ganguly, 2001; Gastel, 1998).
2. Dos fosfatos sobre la AANAT
   El AMPc pone en marcha otra enzima, la proteína quinasa A. Esta engancha un pequeño grupo químico, un fosfato, a cada extremo de la AANAT. Estos fosfatos sirven de asas (Ganguly, 2001).
3. Un guardaespaldas: la proteína 14-3-3
   Las asas permiten que un par de proteínas 14-3-3 envuelvan la AANAT. Sujeta así, la enzima engancha mejor la serotonina, y una segunda enzima, la ASMT, termina la melatonina, que sale enseguida de la célula. La 14-3-3 también oculta los fosfatos y protege a la AANAT de la destrucción (Ganguly, 2001; Klein, 2007).
4. La luz corta la señal
   Una lámpara se enciende en plena noche. El ojo avisa al reloj, que vuelve a poner el freno en el camino nervioso (pestaña 1): la noradrenalina deja de llegar y el AMPc vuelve a bajar en la célula (Gastel, 1998).
5. La 14-3-3 la suelta
   Sin AMPc, ya nada retiene a la 14-3-3: suelta la AANAT, y unas enzimas llamadas fosfatasas le quitan sus fosfatos. Sola, la AANAT casi deja de trabajar. Este detalle se observó en animales, en la retina, que también fabrica melatonina (Pozdeyev, 2006; Ganguly, 2001).
6. El proteasoma la trocea
   La AANAT sola va al proteasoma, un barril de la célula que corta las proteínas en trozos pequeños. En la rata, la actividad de la AANAT baja a la mitad en unos 3 minutos después de encender la lámpara, uno de los cambios más rápidos conocidos para este tipo de enzima. La glándula deja de fabricar, y la melatonina que ya está en la sangre baja a la mitad en unos 45 minutos (Klein, 1972; Gastel, 1998; Harpsøe, 2015).
7. A la noche siguiente, todo vuelve a empezar
   No hay reservas de AANAT. A la noche siguiente, la noradrenalina vuelve y la célula tiene que fabricar nuevas AANAT. En algunas especies, el gen de la AANAT también se lee mucho más de noche; en todas, lo que decide es sobre todo la protección frente al proteasoma. Se obtiene un interruptor que se apaga en pocos minutos (Ganguly, 2001; Klein, 2007).

1. Pone los relojes en hora
   Por la noche, la subida de melatonina le dice al reloj del cerebro que empieza la noche. Tomada en comprimido, desplaza ese reloj: por la tarde, lo adelanta; justo después de despertarse, lo retrasa (Burgess, 2010). En 6 de 7 personas ciegas, cuyo reloj se retrasaba media hora al día por falta de luz, 10 mg cada noche lo devolvieron a 24 horas (Sack, 2000). En 9 de 10 ensayos, tomada hacia la hora de acostarse al llegar, redujo el desfase horario tras 5 husos horarios o más (Herxheimer, 2002).
2. Ayuda al cuerpo a enfriarse
   De noche, abre los pequeños vasos de las manos y los pies: el calor sale y el centro del cuerpo se enfría un poco, lo que acompaña la llegada del sueño (Kräuchi, 1997). En mujeres jóvenes, bloquear la melatonina de la noche con un medicamento redujo en un 40 % aproximadamente la diferencia de temperatura entre el día y la noche; administrarla de día hizo bajar la temperatura (Cagnacci, 1992). Prepara para el sueño sin imponerlo: en comprimido, el tiempo para dormirse solo se acortó 7 minutos de media (Ferracioli-Oda, 2013).
3. Mide la duración de las noches
   Cuanto más larga es la noche, más dura la melatonina: su duración indica la estación. En los mamíferos que se reproducen en una estación concreta, esta señal pasa por el hipotálamo y regula las hormonas de la reproducción (Malpaux, 2001). En la oveja y la cabra, un implante de melatonina bajo la piel adelanta la temporada de reproducción (Chemineau, 1993). En el ser humano, la señal es débil: en 55 voluntarios sanos, duró lo mismo en invierno que en verano (9,0 y 8,9 horas); en 55 personas con depresión estacional, más tiempo en invierno (9,0 frente a 8,4 horas) (Wehr, 2001).
4. Avisa al páncreas de que es de noche
   Las células del páncreas que fabrican la insulina tienen receptores de melatonina. En 21 mujeres, 5 mg de melatonina tomados 15 minutos antes de una bebida con 75 g de azúcar hicieron subir más el azúcar en sangre, tanto por la mañana como por la noche; por la mañana, sobre todo porque salía menos insulina (Rubio-Sastre, 2014). Una variante frecuente del gen de su receptor MT2 está relacionada con la diabetes tipo 2 (Lyssenko, 2009). Los investigadores aún debaten si es un freno útil o perjudicial: todo dependería del momento en que coinciden la melatonina alta y la comida (Garaulet, 2020).
5. Antioxidante, cáncer: aún en debate
   Se lee a menudo que la melatonina protege las células de la oxidación. Estos efectos se han visto sobre todo en laboratorio y en animales (Reiter, 2016). Según cálculos hechos a partir de los estudios en animales, en el ser humano harían falta dosis del orden de 100 mg al día, mucho más que los 2 a 10 mg de los ensayos, y faltan grandes ensayos (Cardinali, 2024). El trabajo nocturno está clasificado como « probablemente cancerígeno » (CIIC, 2019); frena claramente la melatonina, pero su papel en el cáncer no está probado en el ser humano.

Otros textos de la animación

• Modo nocturno: en una tableta al máximo, el 12 % de la melatonina frenada al cabo de 2 horas en lugar del 19 %, una diferencia demasiado pequeña para estar seguros con 12 personas (Nagare, 2019). Por eso la curva no se mueve: el brillo cuenta más que el color.