Actualmente alrededor del 80% de la población mundial está expuesta a algún tipo de contaminación lumínica, la cual se define como la alteración en los niveles naturales de iluminación durante la noche causada por la actividad humana. La exposición a la luz durante la noche altera la organización de los ritmos circadianos y se asocia con el desarrollo de diversas patologías, entre ellas enfermedades metabólicas las cuales son altamente frecuentes en nuestro país.
El sistema circadiano como regulador metabólico
Antes de la invención de la luz eléctrica, la vida estaba regida por el ciclo natural de luz y oscuridad dado por la rotación terrestre. En este contexto, los organismos, desarrollaron relojes biológicos internos sincronizados al medio ambiente externo dando lugar a ritmos en la fisiología y la conducta de aproximadamente 24 horas. El sistema circadiano es el encargado de generar y organizar estos ritmos, bajo la coordinación del núcleo supraquiasmático (NSQ), el “marcapasos maestro” ubicado en el cerebro. Aunque este sistema es autónomo, su principal señal de ajuste es el ciclo luz-oscuridad. El NSQ integra esta información temporal para sincronizar “el tiempo interno” con el “tiempo externo” y transmite esta señal a otras regiones cerebrales y órganos del cuerpo para sincronizar su actividad y asegurar que todo el organismo funcione en armonía. Funciones como el sueño-vigilia, la temperatura, la conducta, la presión arterial, la respuesta del sistema inmunológico y la secreción de hormonas, entre otras, son reguladas por el sistema circadiano. El metabolismo no es la excepción, los órganos y sistemas encargados de regular el metabolismo energético, reciben señales de temporalidad desde el NSQ que coordinan, entre otras funciones, el ciclo de la alimentación. Específicamente, permiten anticipar el horario de alimentación mediante la secreción de hormonas, como los glucocorticoides, la grelina y el glucagón y preparan al organismo para la ingesta de alimentos.
Durante el día, que en animales diurnos coincide con la vigilia y la alimentación, el organismo presenta una alta actividad metabólica. La glucosa en el torrente sanguíneo, su transportadory las enzimas para metabolizarla alcanzan sus niveles más elevados. Durante la noche, en condiciones de descanso y ayuno, la actividad metabólica disminuye, la secreción de insulina se reduce y predominan las vías encargadas de la degradación de glucógeno y lípidos, manteniendo el gasto energético basal.
En la actualidad, estamos expuestos a largos periodos de luz que incluso invaden la oscuridad nocturna, lo que pone en riesgo la organización circadiana de la fisiología.
El problema de la contaminación lumínica
La iluminación artificial permite a los seres humanos trabajar, recrearse, o alimentarse, en cualquier momento de la noche, lo que ha provocado una notable reducción del tiempo que pasamos en completa oscuridad. El crecimiento poblacional, junto con la urbanización y la industrialización, ha intensificado este fenómeno y se estima que la exposición a la luz durante la noche aumente a un ritmo anual aproximado del 2 %.
Nuestras noches están iluminadas por diversas fuentes de luz con distintas intensidades. Podemos exponernos de forma directa a la luz emitida por las computadoras, la televisión o el celular, además de la luz de los focos al interior de casa o incluso las lámparas de noche. De forma indirecta, la iluminación urbana produce “invasión lumínica”, lo cual ocurre cuando la luz del alumbrado público, las ventanas de edificios comerciales o los espectaculares, se filtra por las ventanas, iluminando nuestros hogares con una luz de baja intensidad, pero de manera constante aun teniendo las luces apagadas. Lo anterior pone en riesgo a la población en general quienes, sin saberlo, se exponen a un estímulo que afecta la ritmicidad circadiana, ya que la luz, al ser recibida en el momento inadecuado, es decir, durante la noche, tiene la capacidad de alterar al sistema circadiano y por ende la fisiología.
En este sentido, diversos estudios han demostrado que la alteración de los ritmos circadianos por la exposición a la luz nocturna de alta o baja intensidad representa un factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, alteraciones del estado de ánimo, cáncer y enfermedades metabólicas entre otras.
Consecuencias metabólicas de la exposición a la luz nocturna
En modelos experimentales empleando roedores, la exposición a la luz durante la noche desorganiza el ciclo sueño-vigilia y la temperatura corporal, además de aumentar los niveles de la hormona corticosterona y disminuir la melatonina, cuya producción depende de la presencia de oscuridad.
Los animales expuestos a luz por la noche consumen alimento a horas en las que deberían de estar durmiendo, lo cual resulta en ganancia de peso y mayor acumulación de grasa, acompañado de un aumento en los niveles circulantes de triglicéridos, glucosa, provocando así resistencia a la insulina. Incluso se ha reportado que los animales expuestos a la luz por la noche consumen más azúcar en comparación con los animales expuestos a noches oscuras (Figura 1).
Aunque en humanos la información aún es limitada, la exposición a la luz por la noche se ha asociado con un mayor riesgo para desarrollar obesidad y diabetes e incluso se ha demostrado que la luz durante la noche induce resistencia a la insulina y eleva los niveles de glucosa después de la ingestión de alimento por arriba de lo que normalmente sucede.

Conclusión
En nuestra vida moderna, la iluminación artificial se ha convertido en una herramienta necesaria, incrementa nuestra productividad y nos brinda una sensación de seguridad. Sin embargo, recientemente se ha demostrado que la luz por la noche afecta la organización de los ritmos circadianos y por ende la salud de los individuos. Conocer los efectos de la exposición a la luz nocturna sobre la fisiología, nos permite generar consciencia sobre la importancia de mantener nuestras noches oscuras para mantener una buena salud e incluso generar estrategias para prevenir o aminorar los efectos adversos, en poblaciones que no puedan evitar exponerse a este estímulo, tales como los trabajadores nocturnos.
Además de las alteraciones metabólicas reportadas, en nuestro laboratorio hemos observado que la exposición a la luz nocturna de baja intensidad induce conductas tipo ansiosas y depresivas, altera la respuesta del sistema inmunológico, del sistema reproductivo y promueve un estado de neuroinflamación.
De manera importante, hemos reportado que la exposición a la luz por la noche durante la gestación induce en la descendencia alteraciones en el crecimiento fetal, el neurodesarrollo, así como alteraciones conductuales en la adolescencia que persisten hasta la adultez. Actualmente, estamos estudiando el efecto de la exposición materna a la luz nocturna sobre la organización y funcionalidad de los circuitos dopaminérgicos asociados con la recompensa y la motivación en etapas críticas del desarrollo de las crías, con el propósito de identificar los mecanismos involucrados y aportar bases para nuevas estrategias de salud.
Referencias
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Dra. Natalí Nadia Guerrero Vargas
Profesora Titular “B” de Tiempo Completo del Departamento de Anatomía de la Facultad de Medicina de la UNAM. Su línea de investigación se enfoca en comprender cómo las alteraciones de los ritmos circadianos, particularmente por exposición a luz artificial nocturna, afectan la conducta, el metabolismo, el sistema inmune y la reproducción. Además estudia los efectos intergeneracionales de la exposición materna a la luz por la noche en el neurodesarrollo y conducta.
natalinadi@facmed.unam.mx

Psic. Shellye González González
Estudiante del Doctorado en el Posgrado de Ciencias Biomédicas de la UNAM. Shellye se encuentra finalizando el Doctorado, en donde ha estudiado los efectos intergeneracionales de la exposición materna a la luz por la noche, específicamente en la poda sináptica de la microglía dentro del circuito dopaminérgico y cómo esto afecta la conducta de juego social de la descendencia.
shellye.gonzalez@gmail.com

M. en C. Emiliano Granados Delgado
Estudiante del Doctorado en el Posgrado de Ciencias Biomédicas de la UNAM.
Emiliano se encuentra iniciando el Doctorado, el cual se enfoca en estudiar cómo la exposición materna a la luz tenue por la noche induce un estado de neuroinflamación en las crías. Su estudio busca determinar si este proceso altera el circuito de recomplesa y favorece el desarrollo de adicción a los alimentos.

Lic. en Neurociencias Itzel Beatriz Torres Leyva
Estudiante de Maestría en el Posgrado de Ciencias Bioquímicas de la UNAM.
Itzel se encuentra a la mitad de su maestría en donde se enfoca en estudiar los efectos de la exposición materna a luz tenue por la noche en el neurodesarrollo de las crías.

Q.F.B. Rosa María Pavón Vázquez
Estudiante de Maestría en el Posgrado de Ciencias Bioquímicas de la UNAM. Rosa se encuentra a la mitad de su maestría en donde se ha enfocado en evaluar el efecto de la exposición a luz tenue por la noche en la interfase placenta-cerebro.
flosarc3@gmail.com
Todos los autores desarrollan sus investigaciones en el laboratorio 7 del Departamento de Anatomía de la Facultad de Medicina de la UNAM.
