I processi fisiologici che preservano l’omeostasi dell’organismo oscillano ritmicamente durante l’arco della giornata con un periodo di circa 24 ore (circa dies, circadiano, approssimativamente un giorno).

La ritmicità circadiana della fisiologia corporea e del comportamento umano (alternanza sonno/veglia, digiuno/alimentazione) è guidata da orologi biologici centrali (cervello) e periferici (organi e tessuti) e sincronizzata dall’ avvicendamento della luce solare presente durante il giorno e dell’oscurità presente durante la notte (in assenza di illuminazione artificiale) legato alla rotazione della Terra intorno al proprio asse. La periodicità di questo sistema di temporizzazione circadiano è generata da orologi molecolari conservati nel corso dell’evoluzione, che funzionano autonomamente in ogni cellula ed operano attraverso un meccanismo molecolare realizzato da un insieme di geni espressi ritmicamente e dalle proteine da loro codificate. Ogni giorno la maggior parte delle funzioni corporee oscilla nel corso delle 24 ore. I ritmi circadiani della temperatura corporea, i cicli sonno-veglia, il metabolismo e la pressione sanguigna sono solo alcuni esempi.

Questi ritmi circadiani sono controllati dall’orologio biologico centrale (situato nei nuclei soprachiasmaticì dell’ipotalamo) e dagli orologi biologici periferici situati in tutto il corpo. I segnali rappresentati dall’ alternanza luce/oscurità e dall’ assunzione di cibo sincronizzano in maniera differenziata questi orologi con l’ora del giorno e questa sincronizzazione contribuisce alla regolazione di una varietà di processi fisiologici con effetti sulla salute generale. Il disallineamento tra segnali ambientali/sociali e ritmi fisiologici/comportamentali, provoca alterazione della corretta ritmicità circadiana dell’organismo, definita come de-sincronizzazione interna delle funzioni ritmiche, innescando meccanismi fisiopatologici alla base di malattie degenerative, immunitarie, metaboliche e neoplastiche.

I ritmi circadiani caratterizzano anche le funzioni renali, quali la regolazione dell’equilibrio idro-elettrolitico e acido-base, il riassorbimento di piccoli soluti, la produzione di ormoni, come l’eritropoietina, la renina e le prostaglandine e i derivati della vitamina D. La fisiologia renale è caratterizzata da una periodicità di circa 24 ore e contribuisce alla variabilità circadiana dei livelli di pressione arteriosa, correlata anche a cambiamenti di sensibilità al sodio, attività fisica, tono vascolare, attività del sistema nervoso autonomo e rilascio di neurotrasmettitori dalle innervazioni simpatiche. Il rene, il sistema nervoso (centrale, periferico ed autonomo), così come il sistema vascolare e il cuore sono i principali regolatori delle oscillazioni della pressione arteriosa durante il giorno e la notte. Poiché il rene è parte integrante del mantenimento dell’omeostasi di fluidi e ioni, e quindi della regolazione della pressione sanguigna, la sua corretta funzione è fondamentale.

Le fluttuazioni circadiane della pressione sanguigna, del flusso sanguigno renale, della velocità di filtrazione glomerulare e dell’escrezione di sodio e acqua sono state documentate per decenni. Recenti studi sul ruolo delle proteine dell’orologio circadiano nella regolazione di una varietà di geni di trasporto renale suggeriscono che l’orologio molecolare nel rene controlla le fluttuazioni circadiane della funzione renale. L’orologio circadiano sembra essere un regolatore critico della funzione renale con importanti implicazioni per il trattamento delle patologie renali, che includono la malattia renale cronica e l’ipertensione arteriosa. L‘ alterazione di questo pattern circadiano della pressione arteriosa, con o senza ipertensione, è associata ad un aumento del rischio di malattie cardio-vascolari ed eventi cerebro-vascolari. Comprendere come questi orologi molecolari regolano il ritmo circadiano della pressione arteriosa è fondamentale per il corretto trattamento della disregolazione della fluttuazione circadiana dei valori pressori e dell’ipertensione arteriosa.

Gianluigi Ubaldo Mazzoccoli – Dirigente medico e ricercatore dell’ IRCCS “ Casa Sollievo della Sofferenza”, Opera di Padre Pio da Pietrelcina, San Giovanni Rotondo (FG).