Alcune delle attività biologiche del nostro organismo sono caratterizzate da una certa regolarità, come ad esempio il ciclo veglia-sonno. Quando il periodo con cui si verificano è di circa 24 ore i ritmi vengono definiti circadiani, e sono controllati da una sorta di “orologio biologico interno”, sincronizzato con il ciclo giornaliero del sole e stimolato da fattori esterni come la luce solare o la temperatura. Oltre a processi essenziali per il metabolismo come la produzione di certi ormoni e la variazione della temperatura corporea, i ritmi circadiani sono in grado di influenzare anche l’insorgenza e la gravità di patologie come asma o disturbi cardiovascolari.

In un recente articolo 1 pubblicato su PNAS gli autori hanno cercato di scoprire se i cicli circadiani possano incidere sul rischio a cui un organismo è soggetto quando esposto a fattori carcinogeni. Nello specifico hanno valutato il tasso di insorgenza di tumori alla pelle in topi senza pelo dopo un’esposizione a raggi UV, radiazioni che possiedono sufficiente energia da provocare dei danni al DNA delle cellule. Sebbene nella maggior parte dei casi queste alterazioni vengano corrette, sia nel topo che nell’uomo, mediante un meccanismo (excision repair) in cui il tratto danneggiato viene “tagliato”, rimosso e quindi sostituito, quando ciò non accade possono svilupparsi delle cellule cancerose. Le operazioni di riparazione sono effettuate da un gruppo di fattori, la cui attività nei ratti segue un ciclo circadiano con un minimo al mattino ed un massimo alla sera (sono animali notturni). Uno di questi fattori, la proteina XPA (xeroderma pigmentosum group A), viene prodotto nella cute dei topi con un ritmo circadiano analogo, ed è stato indicato dagli autori come uno dei parametri per stimare l’attività riparativa.

Un altro elemento da tenere in considerazione nello sviluppo di tumori è il processo di duplicazione del DNA, la cui fase è inversa rispetto a quella della riparazione. Ciò comporta che durante la fase di massimo della duplicazione del DNA l’attività riparativa sia al suo minimo, comportando un rischio maggiore di codifiche errate.

Nella prima fase dello studio è stata valutata la velocità di riparazione del DNA. Due gruppi di topi sono stati esposti per 12 ore a raggi UVB (280-320 nm), uno a partire dalle 4 PM (con attività riparativa e livelli di XPA massimi), l’altro dalle 4 AM (con attività riparativa e livelli di XPA minimi). Il primo gruppo ha mostrato, in accordo con le ipotesi iniziali, maggiori velocità di riparazione rispetto al primo gruppo.

Effetto della radiazione solare sul DNA
Effetto della radiazione solare sul DNA

Nella seconda fase il tempo di esposizione è stato di 3 giorni per 25 settimane, con aggiunta di un gruppo di controllo non esposto a raggi UV. I topi di entrambi i gruppi esposti hanno sviluppato dei tumori della pelle, di volume e numero circa doppio nel caso del gruppo delle 4 AM, quello ad attività riparativa minore.

Questo porta a concludere che l’ora del giorno sia un fattore importante nella carcinogenicità dovuta ai raggi UV. Il maggiore livello di replicazione del DNA, combinato alla minima capacità di riparazione del DNA, rende i topi più sensibili a subire mutazioni del DNA ed all’insoegenza di tumori quando vengono esposti alla luce del sole (e quindi a radiazioni UV) durante le ore del mattino.

Ma può valere lo stesso per l’uomo?

Noi condividiamo con il topo un analogo sistema di riparazione del DNA e lo stesso orologio biologico, seppur invertito dal momento che siamo degli animali diurni. Questo comporta che la XPA prodotta nel nostro organismo segue anch’essa un ciclo circadiano, ma con un picco intorno alle ore 7 della mattina. Di conseguenza la nostra pelle dovrebbe essere in grado di proteggersi maggiormente dai raggi UV durante la mattina ripetto al pomeriggio/sera. Linea guida forse poco utile a chi prende il sole in spiaggia ed è già abituato ad evitare le ore pomeridiane, ma non per quegli sconsiderati che amano i lettini abbronzanti.


  1. Gaddameedhi S, Selby CP, Kaufmann WK, Smart RC, & Sancar A (2011). Control of skin cancer by the circadian rhythm. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108 (46), 18790-5 PMID: 22025708 ^