Biólogos de la New York University han descubierto una vía
por la que el reloj biológico controla la actividad neuronal, un descubrimiento
que arroja nueva luz sobre los ciclos de sueño-vigilia y ofrece nuevas
direcciones potenciales para la investigación de terapias para abordar los
transtornos de sueño y el jet-lag.
“Los hallazgos contestan una cuestión significativa, que es
cómo los relojes biológicos conducen la actividad de las neuronas que controlan
estos ritmos, las cuales, a su vez, regulas los ritmos comportamentales”,
explicó Justin Blau, profesor del Departamento de Biología de la NYU y autor
del estudio.
Sus hallazgos aparecen en la revista Journal of Biological Rhythms.
Los científicos han conocido que nuestros relojes biológicos
controlan la actividad neuronal. Previamente no se conocía cómo ocurría este
proceso, esto es, cómo la información de los relojes biológicos conducen los
ritmos en la actividad eléctrica de las neuronas marcapasos que, además,
¿Conducen los ritmos diarios?
Pata comprender este mecanismo, los investigadores
examinaron los relojes biológicos ó circadianos de la mosca de la fruta
Drosophila, la cual comúnmente se emplea en investigación en esta área. Los
primeros estudios de “genes reloj” en la mosca de la fruta, permite la
identificación de genes con funciones similares en los seres humanos.
En su estudio, los investigadores se centraron en ocho
neuronas marcapasos, localizadas en el cerebro central, estas neuronas
establecen el tiempo de las transiciones diarias entre el sueño y el estar
despierto en las moscas. Específicamente, podemos aislar estas neuronas de
animales e identificar el conjunto de genes que se expresan diferencialmente entre
el amanecer y el atardecer.
En series de experimentos de seguimiento, se concentraron en
un gen, denominado lr, cuya expresión se ha encontrado que es más alta al
anochecer que al amanecer, expresándose mucho más en las neuronas marcapasos que
en el resto del cerebro. El gen lr codifica un canal de potasio que ayuda a
establecer el estado de reposo de las neuronas, por lo que su expresión rítmica
lo convierte en un candidato excelente para ayudar a relacionar el reloj
biológico a la actividad de la neurona marcapasos. Unos altos niveles de
expresión de lr al anochecer debe hacer más difícil a las neuronas marcapasos
señalizar que los niveles bajos que se observan en la madrugada, un hallazgo
que concuerda con estudios previos que muestran que las neuronas marcapasos
disparan más al anochecer que de madrugada.
Los autores también encontraron que la manipulación genética
que tanto incrementa como disminuye la expresión de lr, afectan a los ritmos
conductuales. Quizás lo más interesante, esto también se ha asociado con
cambios en el tiempo y en la fuerza de las oscilaciones en el reloj central.
“La biología nunca es tan simple como nos imaginábamos que
era”, explicó Blau. “Hemos visto una salida del reloj biológico que puede
relacionar el reloj central con la actividad neuronal. Parece que hace esto,
pero también hay que destacar, que
retroalimenta la regulación del reloj central por sí mismo. Los bucles
de retroalimentación se ha visto que están profundamente implicados en el reloj
biológico y presumiblemente ayuda a que este reloj funcione tan bien”.
Fuente: New
York University (2012, September 25). Biologist uncover dynamic between
biological clock and neuronal activity. ScienceDaily.
No hay comentarios:
Publicar un comentario