Un reloj circadiano en la barrera hematoencefálica regula el flujo de xenobióticos

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Cronología
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Los ritmos circadianos endógenos influyen en las respuestas del organismo a factores externos.
• Los mecanismos subyacentes a las diferencias horarias en la respuesta a los insultos ambientales y los tratamientos terapéuticos no se comprenden bien.
• La barrera hematoencefálica (BBB, por sus siglas en inglés) juega un papel fundamental en la regulación del paso de sustancias al sistema nervioso central.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de los ritmos circadianos en la modulación de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica de Drosophila (BBB).
• Aclarar los mecanismos moleculares por los cuales la regulación circadiana afecta la permeabilidad de la BBB y la eficacia del fármaco.
• Explorar las implicaciones terapéuticas de la administración de fármacos en la hora del día para los trastornos del sistema nervioso central (SNC).

Principales métodos:

• Se utilizó un modelo xenobiótico en Drosophila para evaluar la permeabilidad de BBB.
• Investigó el papel de la regulación circadiana y los componentes del reloj molecular en la glia perineural.
• Se examinó la función de las uniones de hueco en la transmisión de señales entre las capas gliales.
• Los niveles de magnesio intracelular medidos ([Mg2+]i) en la glia subperineal (SPG).
• Se evaluó la eficacia de la fenitoína en un modelo de aprehensión de Drosophila en diferentes momentos del día.

Principales resultados:

• La permeabilidad de Drosophila BBB exhibe un ritmo circadiano, siendo mayor por la noche.
• La regulación circadiana de los transportadores de eflujo, controlada por un reloj molecular en la glia perineurial, impulsa el ritmo de permeabilidad BBB.
• Las uniones de hueco expresadas cíclicamente son esenciales para la transmisión de señales circadianas a través de las capas BBB.
• La reducción nocturna del magnesio intracelular ([Mg2+]i) en el SPG se correlaciona con una disminución del eflujo.
• La administración nocturna de fenitoína demostró una mayor eficacia en un modelo de convulsiones de Drosophila.

Conclusiones:

• Se identificó un nuevo mecanismo de regulación circadiana que afecta la permeabilidad de la BBB a través del control del reloj glial del eflujo.
• Se ha demostrado que la permeabilidad BBB y la eficacia del fármaco están sujetas a variaciones en la hora del día.
• Destacó el potencial terapéutico de la cronoterapia para los fármacos dirigidos al SNC, sugiriendo un momento de administración de fármacos optimizado.