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OROLOGIO BIOLOGICO OROLOGIO BIOLOGICO Ho sonno ma non so perché La risposta forse nel cromosoma 5 dei topolini La farmacologia del sonno, pur con molti sonniferi in commercio, è appena agli inizi IMMAGINIAMO una città nella quale metà degli abitanti vada a dormire verso le 11 di sera e l'altra metà alle 8 del mattino. La metà che va a dormire la sera è ovviamente quella che lavora di giorno, l'altra metà fa il turno di notte. Questa città esiste ed è Las Vegas. Qui ci sono scuole notturne, in modo che i figli possano incontrare i genitori per qualche ora durante il giorno. Come hanno fatto gli abitanti di Las Vegas a cambiare il proprio ritmo di sonno-veglia? Sono riusciti a modificare l'orologio biologico interno, che ognuno di noi possiede e che ci avvisa automaticamente sulla necessità di dormire o di stare svegli. L'adattamento temporaneo più comune di questo che è chiamato «ritmo circadiano» lo facciamo quando ci capita di saltare diversi fusi orari in occasione dei viaggi in aereo. Immaginiamo ora di poter collegare un migliaio di individui (coetanei) di Las Vegas che facciano il medesimo lavoro e il medesimo turno a una centrale che mediante un sistema di tele-encefalogramma a distanza registri i ritmi cerebrali caratteristici del sonno e quindi possa darci l'istante preciso in cui l'individuo comincia a dormire. Le registrazioni eseguite per diversi giorni ci rivelerebbero che la maggior parte si addormenta e si sveglia automaticamente sempre più n meno alla stessa ora. Alcuni però devierebbero da questa regola di parecchi minuti o anche di ore. Risalire a una causa di tale variazione è difficile in una popolazione umana. Per questo, come scrive «Science», un gruppo di scienziati della Northwestern University di Chicago capeggiato da Joseph Takahasi non si è spostato a Las Vegas ma è ricorso a 300 topolini di ceppo ed età omogenea. I topolini, come l'uomo e tutti i mammiferi, hanno un ritmo notturno e uno diurno. Quando sono svegli amano fare un po' di esercizio fisico, in particolare far girare una ruota correndo. Sfruttando questa abilità naturale si collegò la ruota di Ipoper cle foestrddistdel s esi urare rme me ei urbi onno ogni gabbia a un computer. Si notò che tutti i topolini, se mantenuti in un ciclo costante di luce e di oscurità, cominciavano l'esercizio esattamente alla stessa ora ogni giorno (anzi ogni notte, poiché sono animali notturni). La differenza era di pochi minuti eccetto per un singolo topo che iniziava l'esercizio un'oretta dopo gli altri. Una parte dei figli di questo topo erano anch'essi dei ritardatari di circa un'ora. Usando tecniche di genetica molecolare, Takahashi e i suoi colleghi stabilivano che la differenza tra questo animale e gli altri era localizzata in un gene situato nel cromosoma 5. In seguito a una sua mutazione, l'animale perdeva il controllo del proprio ritmo circadiano normale, che si spostava da 24-25 ore a 25-26 ore. Nell'uomo molte funzioni del cromosoma 5 sono presenti invece nel cromosoma 4: in futuro anche questo gene potrebbe essere trovato su tale cromosoma. Accoppiando due topolini con la stessa mutazione, si ottiene quello che in gergo biologico si chiama «una doppia dose di geni» e dei topolini con un ritmo circadiano spostato di quattro ore. Quali sono le implicazioni pratiche di questa scoperta? Benché la scoperta dell'orologio biologico sia vecchia, molto rimane da spiegare circa la sua funzione (essenzialmente: perché dormiamo?). La farmacologia del sonno, pur con molti sonniferi in commercio, è appena all'inizio. Un'applicazione importante sarebbe la terapia di quelle forme estreme di disturbi del sonno, come la narcolessia che affligge certi individui con attacchi improvvisi e violenti di sonno di 10-15 minuti accompagnati talvolta da comportamenti automatici bizzarri e anche da allucinazioni. Se la funzione del gene è quella di regolare la produzione di una proteina, si potrebbe contrastarne l'effetto per via farmacologica.