Rescate diferencial de los ritmos circadianos inducibles por la luz y los alimentos

Área de la Ciencia:

• Cronobiología cronobiología.
• La neurociencia es la neurociencia.
• Biología Molecular Biología Molecular

Sus antecedentes:

• Los ritmos circadianos suelen estar sincronizados por el ciclo luz-oscuridad.
• Sin embargo, la disponibilidad de alimentos puede anular las señales de luz para atraer ritmos biológicos.
• La base molecular para el arrastre de alimentos sigue siendo incompletamente entendida.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del gen Bmal1 en la mediación del arrastre del ritmo circadiano por la comida y la luz.
• Identificar regiones específicas del cerebro involucradas en los ritmos alimentarios.

Principales métodos:

• Utilizó ratones genéticamente modificados con interrupción específica del gen del reloj Bmal1.
• Empleó la entrega del vector viral para restaurar la expresión de Bmal1 en núcleos hipotalámicos específicos (núcleo supraquiasmático e hipotálamo dorsomedial).
• Evaluó la ritmicidad circadiana y las respuestas de arrastre a los ciclos de luz y oscuridad y a la alimentación programada.

Principales resultados:

• Los ratones que carecían de Bmal1 funcional exhibieron alteraciones en los ritmos circadianos.
• La restauración de Bmal1 en el núcleo supraquiasmático restableció los ritmos atraídos por la luz, pero no los ritmos atraídos por los alimentos.
• La restauración de Bmal1 específicamente en el hipotálamo dorsomedial permitió el arrastre de alimentos sin restaurar el arrastre de luz.

Conclusiones:

• El hipotálamo dorsomedial alberga un oscilador dependiente de Bmal1 esencial para el arrastre circadiano a la disponibilidad de alimentos.
• Diferentes regiones hipotalámicas median el arrastre por señales ambientales distintas (luz vs. alimentos).
• Bmal1 juega un papel crítico, específico de la región en la integración de señales ambientales para regular el tiempo circadiano.