Patient Portal

Control de la Temperatura, el Sueño y el Sistema Circadiano

Resumen: Su cuerpo funciona con un reloj interno diario (su “ritmo circadiano”). La luz es la señal más poderosa para ajustar ese reloj, pero la temperatura también importa. Los cambios diarios de temperatura —tanto en el ambiente como dentro del cuerpo— pueden ayudar a marcar el ritmo en distintos órganos, influir en el sueño y mantener todo el sistema sincronizado.

La temperatura como zeitgeber: sincronización y reajuste de fase

Llamar a la temperatura un “zeitgeber” (señal sincronizadora) es una afirmación más fuerte que decir que “la temperatura afecta la biología.” Significa que los cambios de temperatura pueden realmente reajustar el momento en que funciona un reloj circadiano, adelantándolo o atrasándolo según cuándo ocurra el cambio. Los investigadores representan esto mediante “curvas de respuesta de fase”, que son básicamente gráficos que muestran cómo un pulso de temperatura en distintos momentos del día desplaza el reloj.

Una de las características más interesantes de los relojes circadianos es que son bastante estables ante las temperaturas corporales normales. Esto se llama compensación de temperatura: el reloj sigue marcando aproximadamente 24 horas aunque la temperatura cambie un poco. El núcleo supraquiasmático (NSQ) es un ejemplo clásico de esta estabilidad. Pero “estable” no significa “inmune”. Pulsos breves de calor pueden aún así desplazar el ritmo del NSQ en experimentos de laboratorio, lo que demuestra que la temperatura puede ser una verdadera señal de tiempo sin hacer que el reloj se acelere o retrase de forma drástica.

¿Cómo “siente” el cuerpo la temperatura a nivel del reloj biológico?

  • La respuesta al choque térmico: un “sensor de calor” incorporado en las células. Las células han desarrollado, a lo largo de la evolución, formas de responder al calor. Una de las principales vías es la respuesta al choque térmico, liderada por una proteína llamada HSF1. Cuando la temperatura sube (incluso levemente), HSF1 puede activar programas genéticos protectores. Esto es relevante para los ritmos circadianos porque la actividad de HSF1 se superpone con la regulación génica controlada por el reloj biológico, y modificar HSF1 puede cambiar qué tan bien las células se mantienen sincronizadas con las variaciones diarias de temperatura. En resumen: una de las razones por las que los ciclos de temperatura pueden “comunicarse” con el reloj es que las células ya cuentan con interruptores genéticos sensibles a la temperatura.
  • Proteínas sensibles al frío que regulan el ARN (CIRP y RBM3). El enfriamiento también activa su propia biología. Proteínas como CIRP y RBM3 responden ante pequeñas caídas de temperatura y pueden cambiar la manera en que las células procesan el ARN (el paso entre el ADN y las proteínas). Al afectar qué mensajes se estabilizan, procesan o traducen, estas proteínas pueden dar forma a los ritmos diarios de lo que las células producen y cuándo lo producen. También hay evidencia de que, dentro del NSQ, la respuesta de RBM3 a la temperatura depende de la maquinaria central del reloj biológico, otro recordatorio de que las vías de temperatura y las vías circadianas están estrechamente relacionadas.
  • La temperatura puede cambiar cómo se “editan” los genes (empalme alternativo). Los cambios de temperatura también pueden modificar cómo las células ensamblan los mensajes genéticos finales. Un ejemplo es el empalme alternativo, un proceso normal en el que un mismo gen puede ensamblarse de diferentes maneras para producir distintas versiones de proteínas. Estudios en mamíferos muestran que los ciclos naturales de temperatura corporal pueden generar patrones diarios en el empalme alternativo. Esto le da a la temperatura otra vía más para influir en la biología circadiana, incluso más allá de los “genes centrales del reloj.”

Relojes centrales frente a periféricos: un marcapasos robusto y una periferia sensible a la temperatura

La temperatura no afecta a todos los relojes biológicos de la misma manera. El NSQ tiende a mantener el tiempo de forma muy estable incluso cuando cambia la temperatura, una característica que ayuda a que todo el sistema sea confiable. Sin embargo, muchos otros órganos del cuerpo son más fáciles de “ajustar” mediante los ritmos diarios de temperatura. Esto resulta útil: un reloj central estable puede mantener el tiempo, mientras que la temperatura (junto con otras señales) ayuda a coordinar el ritmo entre los distintos tejidos.

Por supuesto, la temperatura es solo una pieza del rompecabezas. Sus relojes biológicos también responden a la exposición a la luz, los horarios de las comidas, la actividad física, las hormonas del estrés y el sueño. Cuando estas señales no coinciden entre sí —como ocurre con el trabajo por turnos, el jet lag, comer tarde en la noche o la exposición a pantallas brillantes por la noche— distintas partes del cuerpo pueden desincronizarse. Los ritmos de temperatura pueden ayudar a mantener coordinados algunos tejidos, pero una exposición inusual al calor en el momento “equivocado” (como una noche muy calurosa) también puede contrarrestar las señales normales que favorecen el sueño y la sincronización circadiana.

Evidencia en distintas especies: la temperatura es una señal de tiempo ampliamente conservada

La temperatura es una señal de tiempo en muchas formas de vida. En los animales de sangre fría, esto es fácil de entender: el ambiente cambia directamente la temperatura corporal. Pero incluso en los animales de sangre caliente, los ritmos diarios de temperatura siguen aportando información útil sobre el tiempo, ya que están vinculados al metabolismo, el flujo sanguíneo, la actividad y el descanso. En distintas especies, los ciclos repetidos de temperatura pueden sincronizar los ritmos circadianos, lo que sugiere que la “medición del tiempo mediante temperatura” es una parte antigua y flexible de la biología.

Las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) son un excelente ejemplo. Incluso sin señales de luz, las variaciones de temperatura entre el día y la noche pueden establecer de manera confiable el ritmo de su actividad diaria. Curiosamente, gran parte de la detección de temperatura ocurre fuera del cerebro: tejidos como los órganos cordotonales y las antenas detectan los cambios de temperatura y envían esa información a las neuronas del reloj biológico. Estudios genéticos (incluido el trabajo sobre el gen nocte) muestran que esta vía de temperatura es distinta de la vía de la luz, mejor conocida. La conclusión principal es simple: los relojes biológicos no siempre necesitan “sentir” la temperatura directamente; otras partes del cuerpo pueden detectarla y transmitir esa señal de tiempo.

Conclusión

La temperatura no es simplemente un “telón de fondo” para la biología circadiana. Nuestro ritmo diario de temperatura es una de las señales más constantes que produce el cuerpo, y también puede actuar como una señal de tiempo que ayuda a mantener sincronizados a los distintos órganos. En el fondo, las células cuentan con múltiples formas de traducir pequeños cambios de temperatura en señales biológicas de tiempo, desde las vías de choque térmico hasta la regulación y el empalme del ARN. En conjunto, la investigación respalda una idea sencilla: junto con la luz y los horarios de las comidas, la temperatura ayuda a marcar el ritmo del sistema circadiano.

Referencias

(Las referencias bibliográficas se mantienen en su idioma y formato original, conforme a la convención académica estándar.)

  1. Hastings MH, Maywood ES, Brancaccio M. Generation of circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus. Nat Rev Neurosci. 2018;19:453–469.
  2. Ruby NF, Burns DE, Heller HC. Circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus are temperature-compensated and phase-shifted by heat pulses in vitro. J Neurosci. 1999;19(19):8630–8636.
  3. Heyde I, Oster H. Differentiating external zeitgeber impact on peripheral circadian clock resetting. Sci Rep. 2019;9:20114.
  4. Reinke H, Saini C, Fleury-Olela F, Dibner C, Benjamin IJ, Schibler U. Differential display of DNA-binding proteins reveals heat-shock factor 1 as a circadian transcription factor. Genes Dev. 2008;22(3):331–345.
  5. Morf J, Schibler U. Body temperature cycles: gatekeepers of circadian clocks. Cell Cycle. 2013;12(4):539–540.
  6. Preußner M, Goldammer G, Neumann A, et al. Body temperature cycles control rhythmic alternative splicing in mammals. Mol Cell. 2017;67(3):433–446.e4.
  7. Hoekstra MMB, Nessa N, Badia-Soteras A, Brancaccio M. Bmal1 integrates circadian function and temperature sensing in the suprachiasmatic nucleus. PNAS. 2024;121:e2316646121.
  8. George R, Stanewsky R. Peripheral sensory organs contribute to temperature synchronization of the circadian clock in Drosophila melanogaster. Front Physiol. 2021;12:622545.
  9. Sehadova H, Glaser FT, Gentile C, et al. Temperature entrainment of Drosophila’s circadian clock involves the gene nocte and signaling from peripheral sensory tissues to the brain. Neuron. 2009;64(2):251–266.
  10. Bautista J, Ojeda-Mosquera S, Ordóñez-Lozada D, López-Cortés A. Peripheral clocks and systemic zeitgeber interactions: from molecular mechanisms to circadian precision medicine. Front Endocrinol. 2025;16:1606242.
  11. Kräuchi K, Cajochen C, Werth E, Wirz-Justice A. Warm feet promote the rapid onset of sleep. Nature. 1999;401:36–37.
  12. Kräuchi K, Cajochen C, Wirz-Justice A. Functional link between distal vasodilation and sleep-onset latency? Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2000;278:R741–R748.
  13. Haghayegh S, Khoshnevis S, Smolensky MH, Diller KR, Castriotta RJ. Before-bedtime passive body heating by warm shower or bath to improve sleep: a systematic review and meta-analysis. Sleep Med Rev. 2019;46:124–135.
  14. Harding EC, Franks NP, Wisden W. The temperature dependence of sleep. Front Neurosci. 2019;13:336.