Il premio Nobel per la Medicina o la Fisiologia 2017 è stato assegnato a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young per le loro scoperte sull’orologio biologico.
Il premio Nobel per la Medicina o la Fisiologia 2017 è stato assegnato a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young “per le loro scoperte dei meccanismi che controllano i ritmi circadiani”, l’orologio interno degli esseri viventi. Questa è proprio la settimana dei premi Nobel: a Stoccolma infatti si assegnano i prestigiosi riconoscimenti per la medicina, la fisica, la chimica e la letteratura. A Oslo, venerdì è atteso il premio Nobel per la pace. “La vita sulla Terra – si legge nell’annuncio pronunciato nella mattinata – si è adattata alla rotazione del pianeta. Da molti anni sappiamo che gli esseri viventi, inclusi gli uomini, hanno sviluppato un orologio interno che li aiuta ad adattarsi al ritmo regolare del giorno e della notte. Ma come funziona esattamente il meccanismo? Hall, Rosbash e Young sono riusciti a guardare all’interno di questo orologio e scoprire il suo funzionamento interno. Le loro scoperte spiegano come le piante, gli animali e gli uomini riescano ad adattare il loro ritmo vitale per sincronizzarlo con la rotazione della Terra”.
Cosa sono i ritmi circadiani? Gli adattamenti alle oscillazioni di parametri ambientali sono in buona parte regolati da orologi biologici endogeni che ‘dettano’ il tempo agli organismi permettendo loro di anticipare variazioni periodiche dell’ambiente esterno, come il sorgere o il tramontare del Sole, l’alta marea o l’approssimarsi dell’inverno. Questo permette agli organismi di ‘prepararsi’ in tempo ai cambiamenti che stanno per sopraggiungere, cambiando il loro metabolismo e il loro comportamento ed evitando così di subire passivamente le fluttuazioni ritmiche dei parametri ambientali. Gli orologi biologici endogeni, costituiti da particolari geni e proteine, producono quindi variazioni molecolari cicliche durante tutta la vita di un organismo e vengono continuamente sincronizzati con i cicli astronomici, che sottolineano la loro periodicità, a opera di stimoli ambientali ritmici.
Tra questi, notevole importanza per la sincronizzazione in natura degli orologi circadiani ricopre l’alternarsi, ogni ventiquattro ore, delle fasi di luce e buio, mentre importante è la durata della fase luminosa (fotoperiodo) per la sincronizzazione degli orologi biologici circannuali. In relazione alla frequenza che caratterizza l’oscillazione generata da questi orologi endogeni, essi vengono classificati come orologi ultradiani (il periodo della loro oscillazione è compreso tra alcuni millisecondi e alcune ore), circadiani (il periodo approssima le ventiquattro ore) e infradiani (il periodo è di settimane, mesi o anni). La cronobiologia si occupa dello studio di questi oscillatori endogeni e in particolare della loro dissezione a livello genetico, molecolare e fisiologico. A partire dagli anni Novanta del XX sec. sono stati compiuti progressi straordinari, soprattutto per quanto riguarda la comprensione del funzionamento degli orologi circadiani, mentre rimangono ancora ampiamente sconosciute la natura e l’organizzazione molecolare degli orologi operanti in altri domini temporali, quali gli orologi ‘circalunari’ o ‘circannuali’.
