26 Octubre 2020
RED NEURONAL. Las neuronas del reloj biológico remodelan sus conexiones o sinapsis a diario.
La remodelación circadiana, una modificación diaria de las conexiones neuronales que influye en la regulación de los ciclos de sueño y vigilia, es el resultado de la interacción cruzada de diversas neuronas y no sólo de algunas específicas como se creía. Así lo afirma una investigación de la Fundación Instituto Leloir (FIL) liderado por Fernanda Ceriani, informa Télam.
“Lo que mostramos es que la remodelación circadiana no está limitada a un sólo grupo de neuronas reloj, sino que parece ser una propiedad más general que modula la comunicación entre grupos de relojes”, explicó Ceriani. “De este modo -continuó- impacta en los procesos regulados por el reloj circadiano, como los ciclos de sueño y vigilia”.
La investigación se realizó en moscas Drosophila melanogaster, un modelo que sirve para iluminar procesos en humanos: “El genoma humano tiene un 47% de homología con el genoma de Drosophila, y un 75% de los genes asociados con enfermedades genéticas o cáncer en humanos tienen su contraparte en el genoma de la mosca”, explicó la científica.
Ceriani, que ha participado en trabajos científicos con Michael Rosbash, uno de los ganadores del Nobel de Medicina de 2017, destacó que la red circadiana o reloj biológico de la mosca utilizada (Drosophila) está compuesta de 150 neuronas organizadas en grupos funcionales, que de manera sincronizada se encargan de regular una amplia gama de procesos metabólicos, fisiológicos y comportamentales para que ocurran en los momentos más adecuados del día.
En 2008, el laboratorio de Ceriani realizó experimentos enfocados en la red circadiana de la mosca Drosophila y descubrió que uno de los grupos funcionales de neuronas del reloj biológico, las llamadas neuronas ventrales laterales pequeñas, remodela sus conexiones o sinapsis a diario.
Ahora descubrieron que lo mismo ocurre con otro tipo de neuronas reloj: las dorsales laterales. “Lo que es aún más interesante es que le pudimos asignar una función a esa remodelación y es que permite liberar diferencialmente a lo largo del día un neurotransmisor llamado acetilcolina (también presente en humanos) que favorece la comunicación entre las neuronas”, añadió la especialista.
Neuronas reloj
Los investigadores también iluminaron detalles del “diálogo” entre dos grupos funcionales de neuronas reloj: las células E (que controlan el pico de actividad de la tarde) y las células M (que controlan el pico de actividad de la mañana), incluyendo la retroalimentación de unas y otras en momentos específicos del día. “Es una cinta sin fin, como la sucesión de días y noches”, expresó Ceriani.
Esta investigación, publicada en la revista Current Biology, cuestiona la idea que se sostiene desde hace más de una década sobre que cada grupo de neuronas del reloj biológico (cuya disfunción se asocia a complicaciones de la salud como obesidad, diabetes, entre otras) cumplía un papel acotado y específico para lograr la organización temporal de la actividad diaria: el sueño, la vigilia y otros procesos.
Del trabajo también participaron José Manuel Duhart, Anastasia Herrero, Gabriel de la Cruz y Juan Ignacio Ispizua, todos de la FIL y Conicet y Nicolás Pírez, de la UBA.
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