{"id":63209,"date":"2023-05-03T00:56:02","date_gmt":"2023-05-03T07:56:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/circadian-rhythm-new-research-reveals-how-the-body-clock-is-regulated-and-what-causes-misalignment\/"},"modified":"2024-07-21T23:04:28","modified_gmt":"2024-07-22T06:04:28","slug":"ritmo-circadiano-nuevas-investigaciones-revelan-c-mo-se-regula-el-reloj-corporal-y-qu-provoca-su-desajuste","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/es\/ritmo-circadiano-nuevas-investigaciones-revelan-c-mo-se-regula-el-reloj-corporal-y-qu-provoca-su-desajuste\/","title":{"rendered":"Ritmo circadiano: Nuevas investigaciones revelan c\u00f3mo se regula el reloj corporal y qu\u00e9 provoca su desajuste"},"content":{"rendered":"

Una nueva investigaci\u00f3n de un equipo multidisciplinar est\u00e1 ayudando a arrojar luz sobre los mecanismos que subyacen a los ritmos circ<\/a> adianos y ofrecen nuevas esperanzas para hacer frente al jet lag<\/a>, el insomnio y otros trastornos del sue\u00f1o. Mediante innovadoras t\u00e9cnicas de criomicroscop\u00eda electr\u00f3nica, los investigadores han identificado la estructura del fotosensor del ritmo circadiano y su diana en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), uno de los organismos clave utilizados para estudiar los ritmos circadianos. El trabajo de investigaci\u00f3n \u00abCryptochrome-Timeless Structure Reveals Circadian Clock Timing Mechanisms\u00bb se public\u00f3 en la revista Nature.<\/a><\/p>\n

El criptocromo interviene en el ajuste del reloj interno<\/h2>\n

\"shutterstock<\/a>La investigaci\u00f3n se centr\u00f3 en los criptocromos de la mosca de la fruta, componentes clave de los relojes circadianos de plantas y animales, incluidos los humanos. Los criptocromos son un grupo de prote\u00ednas que se encuentran incluso en las especies vegetales m\u00e1s antiguas y que se activan en la oscuridad<\/a>. Estas prote\u00ednas intervienen en la se\u00f1alizaci\u00f3n a los animales de cu\u00e1ndo es el momento de migrar. Ayudan a las plantas a saber cu\u00e1ndo prosperar e incluso est\u00e1n implicadas en el crecimiento de c\u00e9lulas cancerosas humanas. En las moscas y otros insectos, los criptocromos activados por la luz azul<\/a> son los principales sensores de luz para establecer los ritmos circadianos. La diana del fotosensor del criptocromo, conocida como \u00abTimeless\u00bb (TIM), es una prote\u00edna grande y compleja de la que no se hab\u00edan podido obtener im\u00e1genes hasta ahora, por lo que no se conocen bien sus interacciones con el criptocromo.<\/p>\n

Los ritmos circadianos funcionan mediante bucles de retroalimentaci\u00f3n gen\u00e9tica. Los investigadores descubrieron que la prote\u00edna TIM trabaja conjuntamente con su compa\u00f1era, la prote\u00edna periodo (PER), para inhibir los genes responsables de su propia producci\u00f3n. Con retrasos adecuados entre los acontecimientos de expresi\u00f3n<\/a> y represi\u00f3n g\u00e9nica<\/a>, se establece una oscilaci\u00f3n en los niveles de prote\u00edna. Esta oscilaci\u00f3n \u00abrepresenta el tic-tac del reloj y parece ser bastante exclusiva del ritmo circadiano\u00bb. La luz azul altera la qu\u00edmica y la estructura del cofactor flavina del criptocromo, lo que permite que la prote\u00edna se una a la prote\u00edna TIM e inhiba la capacidad de \u00e9sta para reprimir la expresi\u00f3n g\u00e9nica y restablecer as\u00ed la oscilaci\u00f3n.<\/p>\n

Los nuevos m\u00e9todos permitieron a los cient\u00edficos obtener im\u00e1genes detalladas de las estructuras de las prote\u00ednas y obtener valiosos conocimientos sobre su funci\u00f3n. Esta investigaci\u00f3n no s\u00f3lo profundiza en la comprensi\u00f3n de c\u00f3mo se regula el ritmo ciradiano, sino que tambi\u00e9n abre nuevas v\u00edas para el desarrollo de terapias dirigidas a procesos relacionados. Un resultado inesperado del estudio arroja luz sobre c\u00f3mo se repara el da\u00f1o del ADN<\/a> en una c\u00e9lula. Los criptocromos est\u00e1n estrechamente relacionados con una familia de enzimas llamadas fotoliasas que intervienen en la reparaci\u00f3n de da\u00f1os en el ADN.<\/p>\n

Mejor comprensi\u00f3n de los patrones de filtraci\u00f3n en humanos<\/h2>\n

El estudio tambi\u00e9n ofrece una explicaci\u00f3n para la variaci\u00f3n gen\u00e9tica de las moscas, que les permite adaptarse a latitudes m\u00e1s altas donde los d\u00edas son m\u00e1s cortos y fr\u00edos en invierno. En realidad, estas moscas tienen una variante gen\u00e9tica espec\u00edfica que implica un cambio en la prote\u00edna TIM, y no estaba claro por qu\u00e9 esta variaci\u00f3n podr\u00eda ayudarlas. Los investigadores descubrieron que, debido a la forma en que el criptocromo se une a TIM, la variaci\u00f3n reduce la afinidad de TIM por el criptocromo. Entonces se modula la interacci\u00f3n entre las prote\u00ednas y se altera la capacidad de la luz para restablecer la oscilaci\u00f3n, lo que altera el reloj circadiano y aumenta el periodo de latencia de la mosca, ayud\u00e1ndola a sobrevivir al invierno.<\/p>\n

Algunas de las interacciones que los investigadores observan en las moscas de la fruta pueden trasladarse a las prote\u00ednas humanas. Seg\u00fan los expertos, el estudio puede ayudar a comprender las interacciones clave entre los componentes que regulan el comportamiento del sue\u00f1o de las personas<\/a>, por ejemplo c\u00f3mo se incorporan al sistema los retrasos cr\u00edticos en el mecanismo de cronometraje fundamental.<\/p>\n

Los trastornos circadianos impiden la neurog\u00e9nesis<\/h2>\n

Una nueva investigaci\u00f3n de la Universidad de Massachusetts Amherst se centra en la ra\u00edz de los efectos nocivos para la salud de las alteraciones del ritmo circadiano del organismo, que suelen producirse debido al desfase horario y a los turnos de trabajo rotativos.<\/p>\n

\"shutterstock<\/a>La investigaci\u00f3n, publicada en la revista eNeuro<\/a>, demuestra que el gen del reloj circadiano criptocromo 1 (Cry 1) regula la neurog\u00e9nesis adulta, es decir, la formaci\u00f3n continua de neuronas en el hipocampo del cerebro. La<\/a> neurog\u00e9nesis adulta favorece el aprendizaje y la memoria<\/a>, y su alteraci\u00f3n se ha relacionado con la demencia y las enfermedades mentales. Las alteraciones circadianas afectan a muchas cosas. Existen v\u00ednculos con el c\u00e1ncer<\/a>, la diabetes y la hipertensi\u00f3n, as\u00ed como efectos adversos sobre la neurog\u00e9nesis.<\/p>\n

El nacimiento y la supervivencia de las c\u00e9lulas en el hipocampo adulto est\u00e1n regulados por un reloj circadiano, por lo que alterarlo puede perturbar el proceso de neurog\u00e9nesis. Sus hallazgos apoyan la hip\u00f3tesis de que es este desajuste interno, este estado de desincron\u00eda entre y dentro de los \u00f3rganos, que se produce durante el jet lag el responsable de los efectos adversos sobre la neurog\u00e9nesis -y, sospechan, de otros efectos adversos sobre la salud- de las alteraciones circadianas.<\/p>\n

Desajuste circadiano en el jet lag<\/h2>\n

Para probar su hip\u00f3tesis, los investigadores estudiaron el nacimiento y la diferenciaci\u00f3n celular en h\u00e1msters sirios con una mutaci\u00f3n recesiva en el gen Cry-1, que acelera el reloj en condiciones constantes y acelera dr\u00e1sticamente su capacidad para cambiar de hora en respuesta a la luz. El investigador bautiz\u00f3 la mutaci\u00f3n, descubierta en investigaciones anteriores, con el nombre de Duper. El equipo de investigaci\u00f3n tambi\u00e9n prob\u00f3 un grupo de control de h\u00e1msters sin la mutaci\u00f3n Duper. Ambos experimentaron la misma secuencia de cambios en el ciclo de luz<\/a>. Simularon el desfase horario en forma de carreras previas de ocho horas y retrasos en ocho intervalos de 16 d\u00edas. A mitad del experimento se administr\u00f3 un marcador de nacimiento celular. Los resultados mostraron que el desfase horario tiene poco efecto sobre el nacimiento celular, pero impide que las c\u00e9lulas se conviertan en neuronas. Las d\u00faplices son inmunes a este efecto del desfase. Los resultados sugieren que el desajuste circadiano es cr\u00edtico en el jet lag.<\/p>\n

El objetivo \u00faltimo de los expertos es avanzar en la comprensi\u00f3n de las v\u00edas implicadas en el reloj biol\u00f3gico humano, lo que podr\u00eda conducir a la prevenci\u00f3n o el tratamiento de los efectos del jet lag, el trabajo por turnos<\/a> y los trastornos del ritmo circadiano.<\/p>\n

Ahora, el equipo abordar\u00e1 una \u00abgran pregunta sin respuesta\u00bb, a saber, \u00absi es el funcionamiento de los relojes circadianos en el hipocampo lo que est\u00e1 directamente regulado por los cambios en el ciclo luz-oscuridad, o si la neurog\u00e9nesis est\u00e1 controlada por relojes biol\u00f3gicos que funcionan en c\u00e9lulas de otras partes del cuerpo\u00bb. Otra posibilidad, que los investigadores consideran m\u00e1s probable, es que el marcapasos maestro del n\u00facleo supraquiasm\u00e1tico del hipot\u00e1lamo en el cerebro<\/a> detecte el cambio de luz y lo transmita a la poblaci\u00f3n de c\u00e9lulas madre que residen en el hipocampo para que compartan y se diferencien.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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