La genética del sueño y sus alteraciones

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El sueño es uno de los grandes misterios de la biología. Se trata de todo un proceso que “apaga” casi completamente al organismo y lo deja desprotegido. En todo sentido, parece inútil e, incluso, contraproducente, pero la naturaleza y la evolución lo han mantenido por alguna buena razón. 

Este misterio de la naturaleza ha sido todo un atractivo para la investigación. ¿Quién no quiere resolver un misterio de la vida? Se ha avanzado mucho en el terreno de la investigación del sueño y en esta ocasión, desde Nanolab, te contamos las partes genéticas. Desde genes que regulan el reloj biológico hasta genes que pueden hacer que uno se quede dormido a mitad de una conversación. Hoy toca explorar la genética del sueño.

¿Qué es el sueño?

Aunque durante el sueño poco parece suceder, definirlo no es tarea sencilla. ¿Una mosca duerme? ¿Qué tal un gusano? Para facilitar la experimentación en modelos animales respecto al sueño, se crearon cuatro categorías que permiten saber si un animal duerme. 

1. Está controlado por un reloj circadiano o biológico.

2. Es un estado sin movimiento voluntario y es reversible.

3. Durante el sueño, el umbral sensorial aumenta, por lo que se necesitan estímulos más fuertes para causar una reacción en el animal. 

4. Cuenta con un sistema homeostático que asegura que el organismo recibe suficiente sueño. Por ejemplo, si te desvelas, al próximo día necesitas dormir más. 

¿Una ballena duerme? Para considerar si un animal duerme debería cumplir las 4 características del sueño. user4468087/Magnific 

El ciclo circadiano

El reloj biológico se denomina ciclo circadiano y cuenta con factores internos, como los genes y las hormonas, y con factores externos, como la cultura y la luminosidad. En gran medida, nuestro ciclo circadiano está vinculado con la luz y las 24 horas del día. Durante los periodos lumínicos, el cerebro secreta neurotransmisores excitatorios, como la dopamina y la norepinefrina, para mantener todos los sistemas del cuerpo en alerta. Conforme oscurece, el cerebro cambia los neurotransmisores que secreta y comienza a soltar GABA, el cual apaga los sistemas y nos lleva al estado de sueño.

Pero, ¿cómo pautan las células este ciclo? Mucho tiene que ver con los genes y las proteínas. Al amanecer, conforme aumenta la intensidad de la luz, un par de proteínas se juntan para entrar al núcleo de la célula y acceder al ADN. Estas proteínas se llaman CLOCK y BMAL1. Juntas, tienen la capacidad de activar diversos genes que son necesarios para las funciones diurnas.

Un par de los múltiples genes que encienden CLOCK y BMAL1 son el gen PER (PERIOD) y CRY. Durante el día, este par de secuencias genéticas produce sus respectivas proteínas, las cuales quedan flotando por el citosol de la célula. Conforme aumenta su concentración, PER y CRY se juntan. Para cuando llega el crepúsculo, las proteínas PER y CRY entran al núcleo celular en busca de CLOCK y BMAL1 con el objetivo de extraerlas del ADN y sacarlas del núcleo para su destrucción. 

Una vez que CLOCK y BMAL1 están lejos del ADN, la activación de genes diurnos se frena. Pero, ¿cómo reinicia el ciclo? Verás, durante la noche, los genes de CLOCK y BMAL1 quedan activos y todo el tiempo de sueño producen más proteínas, que se acumulan durante las horas nocturnas. De esta manera, al llegar el amanecer, la concentración de CLOCK y BMAL1 es muy alta, se juntan, entran al núcleo y comienzan a activar los genes diurnos de nuevo, repitiendo así el ciclo.

Durante el día CLOCK y BMAL1 están activos. Durante la noche PER y CRY eliminan a CLOCK y BMAL1 para pasar al sueño. user19987712/ Magnific

Mutaciones y el ciclo circadiano

El ciclo circadiano no es idéntico para todos porque no solo está regulado por genes, sino también por nuestra propia cultura, edad, obligaciones y medicamentos; todos esos factores externos pueden alterarlo. Sin embargo, ciertas mutaciones genéticas pueden cambiar la manera en la que el reloj biológico corre.

Primero es necesario establecer que existen cronotipos. Aunque el ciclo circadiano sigue las 24 horas del día, algunas personas llevan el reloj más rápido y otras más lento. Las personas cuyo reloj biológico va un poco más acelerado que las 24 horas normales se denominan alondras. Suelen despertarse más temprano y dormirse en las primeras horas de la noche. Al contrario, las personas cuyo ciclo circadiano va un poco más lento se llaman búhos. Este cronotipo hace que la gente se duerma tarde y se levante entrada la mañana. Estos pequeños cambios son normales y tienen que ver con ligeros cambios en los genes del sueño, llamados polimorfismos.

Por otro lado, existen mutaciones que alteran con mucha más gravedad el ciclo circadiano y pueden generar gran malestar.

La mutación del gen PER hace que se produzca poca o una proteína deficiente, provocando el síndrome de fase de sueño avanzado familiar. Esta patología del sueño ocasiona que una persona tenga sueño antes de lo socialmente acostumbrado y se despierte a horas socialmente erróneas, entre las 2 y  5 de la mañana.

Por otro lado, la mutación del gen CRY puede hacer que esta proteína se una férreamente a CLOCK y BMAL1, impidiendo su liberación, lo que evita la activación de los genes diurnos. Esta mutación provoca el síndrome de la fase de sueño retrasado y altera fuertemente el reloj biológico. Las personas afectadas se despiertan después de las 10 de la mañana y sienten sueño hasta la madrugada, entre las 2 y las 3 de la mañana. Esto no es un insomnio común y corriente, ya que ocurre siempre.

Los polimorfismos en los genes del sueño pueden ayudar a explicar por qué algunas personas son más activas en la mañana o en la noche. Gannu Vector Graphics/Magnific

La narcolepsia

Para modular el sueño no solo son necesarios los genes del ciclo circadiano, sino también los neurotransmisores. Cerca de la parte del cerebro que contiene al reloj biológico, se encuentra un grupo de neuronas que producen una molécula llamada orexina. Durante el día, la orexina fuerza al cerebro a liberar neurotransmisores excitatorios y activar todos los sistemas del cuerpo, mientras que a la vez impide que secrete GABA, el neurotransmisor inhibitorio que los apaga.

Sin orexina, las neuronas entran en caos debido a que secretan neurotransmisores excitatorios e inhibitorios al mismo tiempo, por lo que el cerebro recibe señales mixtas para despertar y dormir. Este desbalance provoca narcolepsia, una condición en la que una persona tiene ataques de sueño y se queda dormida durante el día por periodos cortos. Aunque estas personas duermen constantemente, en realidad, no descansan, ya que el cerebro no entra a las fases de sueño profundo.  

Existen dos tipos de sueño. El primero se llama sueño REM y es la primera fase del sueño. Durante esta fase, el cerebro aún presenta mucha actividad y las ondas cerebrales son similares a las del día. Es en el sueño REM en el que soñamos y los músculos aún presentan tono, por lo que nos movemos. Tras el sueño REM, se entra al sueño No REM (NREM), compuesto de diferentes etapas, en las que cada vez hay menos actividad cerebral. Es durante esta fase en la que el cerebro verdaderamente descansa. Las personas con narcolepsia solo llegan a entrar a la fase REM y vuelven a despertar.

La narcolepsia y su factor genético 

La narcolepsia rara vez está vinculada con los genes del cerebro. Usualmente, está asociada con mutaciones en unos genes del sistema inmunológico, llamados DQA1 y DQB1, que forman parte del complejo mayor de histocompatibilidad II (CMH II), el cual sirve para que las células inmunológicas se comuniquen.

Se cree que la narcolepsia inicia con un error de comunicación entre unas células llamadas APC y otras conocidas como linfocitos TCD4. Las células APC viven buscando fragmentos de otras células por el cuerpo para mostrarlos, mediante su CMH II, a sus jefes, los linfocitos TCD4, quienes deciden si lo enseñado es peligroso o no. Por ejemplo, si la APC muestra un trozo de salmonella, el linfocito TCD4 sabe que hay una infección y prepara un ataque. Por otro lado, si la APC enseña un pedacito de pulmón, el linfocito TCD4 debe reconocerlo como propio y no atacar.

Algunas mutaciones en el gen CMH II vuelven a los linfocitos TCD4 más propensos a cometer errores. Las mutaciones DQB1*06:02 y DQA1*01:02 facilitan que los linfocitos puedan confundir a las neuronas productoras de orexina con un invasor, atacándolas y eliminando gran parte de su población. Conforme mueren estas neuronas, hay menos orexina y las señales de despertar y dormir terminan mezcladas.

La narcolepsia causa que el cerebro reciba señales mixtas para dormir y despertar. catalyststuff/Magnific

Pruebas genéticas para el sueño

La genética carece de todas las respuestas respecto al sueño y sus patologías, ya que el sueño, aunque se ve simple, es un proceso increíblemente complejo en el que intervienen muchas variables, desde los genes hasta tu uso de la pantalla y tu ambiente sociocultural. Sin embargo, algunos análisis genéticos se pueden utilizar para entender mejor nuestro modo personal de dormir y apoyar en el diagnóstico de ciertas enfermedades del sueño. 

En lo relacionado con la genética y el sueño, lo más utilizado son los paneles genéticos, los cuales permiten explorar una cantidad específica de genes interrelacionados. Otra opción es secuenciar todo el exoma y analizar todos los genes, buscando mutaciones que puedan relacionarse con el problema del sueño. 

En Nanolab CGI, te ofrecemos realizar secuenciación genética para explorar mutaciones genéticas y ayudarte a encontrar un diagnóstico genético. Además, te ofrecemos buscar paneles genéticos que te apoyen en tu diagnóstico y entendimiento del sueño.

Con nosotros, contarás con un equipo multidisciplinario dedicado a tu salud con genetistas, psicólogos y médicos especialistas, que te acompañarán en cada paso del proceso para un manejo integral. Somos un laboratorio que cree ampliamente en la medicina personalizada, por lo que te ayudaremos a encontrar los tratamientos y pruebas que mejor se adapten a tus necesidades. 

Referencias 

Sehgal, A., & Mignot, E. (2011). Genetics of sleep and sleep disorders. Cell, 146(2), 194–207. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.07.004

Reddy S, Sharma S. Physiology, Circadian Rhythm. [Updated 2026 Jun 19]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2026 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK519507/

OMIM. (2025). DELAYED SLEEP PHASE DISORDER, SUSCEPTIBILITY TO; DSPD

. https://omim.org/entry/614163

The Nobel Prize. (2017, 4 de octubre). The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2017/press-release/

Zeng, Y., Guo, Z., Wu, M. et al. Circadian rhythm regulates the function of immune cells and participates in the development of tumors. Cell Death Discov. 10, 199 (2024). https://doi.org/10.1038/s41420-024-01960-1

Harvard Medical School. (2021). Sleep health education. Sleep and Health Education Program. https://sleep.hms.harvard.edu/education-training/public-education/sleep-and-health-education-program/sleep-health-education-80

Quanta Magazine. (2023, 10 de octubre). Circadian rhythms: How living cells track time [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=X_Mmfw3GSi8

Chen J, Wang Y, Bai Y and Cai Y (2026) Narcolepsy: immunity, neural circuitry, and brain network reconfiguration. Front. Immunol. 17:1864667. doi: 10.3389/fimmu.2026.1864667

Slowik JM, Collen JF, Yow AG. Narcolepsy. [Updated 2023 Jun 12]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2026 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459236/