Definir la independencia del reloj circadiano del hígado

Área de la Ciencia:

• Cronología
• Biología molecular
• Regulación del metabolismo

Sus antecedentes:

• Los mamíferos poseen una red jerárquica de relojes circadianos que controlan la fisiología.
• El núcleo supraquiasmático (SCN) actúa como el marcapasos central, pero la autonomía de los relojes periféricos sigue sin estar clara.
• BMAL1 es una proteína crucial para el ritmo circadiano.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la autonomía a nivel de tejido del reloj circadiano del hígado in vivo.
• Para determinar hasta qué punto el reloj del hígado puede funcionar independientemente del marcapasos central.
• Para aclarar el papel de BMAL1 en la regulación circadiana específica del hígado.

Principales métodos:

• Generación de ratones con arritmia de Bmal1-nulo con expresión de BMAL1 reconstituida únicamente en el hígado (Hígado-RE).
• Transcriptómica y metabolómica de alto rendimiento para analizar la función hepática.
• Análisis de la ocupación de la cromatina para evaluar los sitios de unión de BMAL1.

Principales resultados:

• El hígado exhibe funciones circadianas independientes en procesos metabólicos como el rescate de NAD+ y la rotación de glucógeno.
• A pesar de la unión de BMAL1 a muchos sitios genómicos, solo el ~ 10% de las transcripciones muestran expresión circadiana en ratones Liver-RE.
• La expresión del gen del reloj rítmico se suprime en ratones Liver-RE bajo oscuridad constante.

Conclusiones:

• El reloj circadiano del hígado posee un grado de autonomía pero no es totalmente independiente.
• La función circadiana en el hígado depende de señales externas de otros relojes y luz.
• La luz juega un papel en la habilitación de la función de reloj autónomo de los tejidos en el hígado.