Ritmi circadiani? Ci pensa la retina

Che l’occhio umano fosse un complesso e sofisticatissimo meccanismo in grado di farci apprezzare la bellezza del mondo nei minimi dettagli, era noto a tutti. Oggi scopriamo insieme che l’occhio riveste anche un’altra funzione, quella di regolare i ritmi circadiani. Per dirla in parole semplici, è l’occhio che regola il nostro orologio biologico, consentendoci di distinguere la notte dal giorno, il sonno dalla veglia, e di alternare correttamente periodi di attività a periodi di inattività. Il meccanismo che sta alla base di questa funzione così delicata è tutt’altro che semplice.

Jet lag e cambi di abitudini: quanto malessere!

Vi siete mai chiesti come mai svolgiamo sempre le stesse azioni più o meno tutti quanti alle stesse ore? Perché mangiamo e dormiamo sempre nelle stesse fasce orarie? Sono solo convenzioni? Evidentemente no. E non solo: se le abitudini che diamo per assodate e consolidate fossero sconvolte e, per così dire, “invertite” anche solo per qualche giorno, andremmo incontro a malesseri e disturbi piuttosto spiacevoli.

Un esempio banale di questo tipo di malessere è il cosiddetto jet-lag, la tipica sensazione di scompenso che si sperimenta a seguito di un viaggio intercontinentale. Lo scompenso è dovuto al fatto che il nostro orologio biologico viene messo a dura prova. Conviene sapere che il concetto di orologio biologico non è affatto arbitrario, ma ha un fondamento scientifico che vede coinvolti i ritmi circadiani e, come anticipato, l’occhio umano. 

Ritmi circadiani: cosa sono?

Il nome ritmi circadiani deriva dal latino circa diem, cioè intorno al giorno. Per ritmi circadiani si intendono ritmi che si ripetono tutti i giorni ciclicamente – di 3 ore in 3 ore – nell’arco delle 24 ore in questo modo:

• Durante le prime ore della giornata, tra le 6 e le 9 del mattino, i livelli di melatonina scendono ed i livelli di cortisolo aumentano. L’organismo si attiva e si rimette in moto dopo la notte;
• Tra le 9 e le 12 i livelli di cortisolo raggiungono il picco massimo della giornata, segno che ci si può dedicare ad attività particolarmente impegnative, che richiedono veglia e concentrazione;
• Tra le 12 e le 15 la digestione porta ad un calo di concentrazione;
• Tra le 15 e le 18 si ha un aumento della temperatura corporea, l’ideale per svolgere attività sportive;
• Tra le 18 e le 21 il corpo comincia a rallentare tutte le sue funzioni;
• Tra le 21 e le 24 si ha la produzione di melatonina, che provoca il sonno;
• La melatonina raggiunge il suo picco tra le 24 e le 3, orario durante il quale il sonno è maggiormente profondo;
• Tra le 3 e le 6 i livelli di melatonina cominciano pian piano a calare e la temperatura scende: il nostro corpo si avvia verso il risveglio. 

L’alternanza tra luce e buio è fondamentale per il buon andamento e per il mantenimento di questi ritmi e di conseguenza di quello che usiamo definire il nostro “orologio biologico”. 

E cosa c’entra l’occhio con i ritmi circadiani?

All’interno del nostro occhio, nella retina, vi è una sostanza, chiamata melanopsina, che trasmette informazioni relative alla presenza di luce o meno proprio a quella parte del cervello incaricata di gestire e mantenere inalterato l’andamento dei ritmi circadiani. Questo accade perché la molecola della melanopsina è fotosensibile, cioè sensibile alla luce. Se il passaggio di informazioni relativo all’alternanza luce-buio venisse in qualche modo compromesso, ne deriverebbe una compromissione anche dei ritmi circadiani.

Legame tra melanopsina e ritmi circadiani: lo dice la scienza

A conferma di quanto sopra illustrato, citiamo due studi interessanti. Il primo, a cura del dott. Bruce O’Hara e dal titolo Role of Melanopsin in Circadian Responses to Light, ha confermato il ruolo centrale della molecola della melanopsina come recettore capace di regolare i ritmi circadiani; il secondo, a cura del dott. Steve Kay e dal suo team di lavoro, che ha invece provato, grazie ad una simulazione in laboratorio, che l‘assenza totale di melanopsina porta ad uno scompenso totale dell’orologio biologico. 

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