Los relojes de tejido impulsados por BMAL1 responden independientemente a la luz para mantener la homeostasis

Área de la Ciencia:

• Cronología
• Biología molecular
• Fisiología

Sus antecedentes:

• Los ritmos circadianos gobiernan los procesos fisiológicos diarios, impulsados por las redes de osciladores de transcripción celular, en particular la participación de Bmal1.
• Los mecanismos de sincronización de los ritmos circadianos a través de diferentes tejidos siguen siendo incompletamente entendidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo la luz sincroniza los relojes circadianos en los tejidos individuales.
• Aclarar el papel de Bmal1 en el tiempo circadiano autónomo de los tejidos y la sincronización entre los tejidos.
• Explorar la contribución de los relojes autónomos de los tejidos a la homeostasis del organismo.

Principales métodos:

• Utilizando la manipulación genética para crear ratones con Bmal1 específicamente funcional en ciertos tejidos.
• Exponiendo a estos ratones a ciclos de luz y oscuridad constantes.
• Evaluación de patrones circadianos de expresión génica y parámetros fisiológicos en tejidos aislados.

Principales resultados:

• Se encontró que la luz sincronizaba la maquinaria circadiana dependiente de Bmal1 en tejidos individuales, incluso cuando Bmal1 estaba ausente en todos los demás tejidos.
• Se observaron relojes autónomos de tejido impulsados por la luz independientemente de los comportamientos rítmicos de alimentación.
• Estos relojes autónomos se perdieron en la oscuridad constante, pero parcialmente mantuvieron la homeostasis en animales con arritmias.

Conclusiones:

• Se propone un modelo de dos ramas para la sincronización circadiana: una rama de respuesta autónoma impulsada por la luz y una rama de memoria que implica la comunicación entre los tejidos.
• La Bmal1 autónoma del tejido juega un papel crucial en el mantenimiento de la homeostasis fisiológica, incluso en ausencia de coordinación circadiana sistémica.
• La luz actúa como un sincronizador primario para los relojes de los tejidos individuales, independientemente de los ritmos sistémicos dependientes de Bmal1.