El sodio regula el tiempo de reloj y la salida a través de una vía excitatoria GABAérgica

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Cronología
• Fisiología

Sus antecedentes:

• El núcleo supraquiasmático (SCN) actúa como el reloj circadiano maestro del cuerpo, coordinando los ritmos fisiológicos y conductuales diarios.
• El SCN influye en el equilibrio hídrico y la regulación de la temperatura corporal, en parte oponiéndose a la deshidratación durante la noche.
• Todavía no está claro si los sensores de osmo-sodio, que detectan cambios en el equilibrio de fluidos corporales, dependen de las vías de salida de SCN para el control homeostático.

Objetivo del estudio:

• Investigar si los sensores de osmo-sodio requieren redes de salida de reloj para iniciar respuestas homeostáticas.
• Determinar el papel de las neuronas de vasopresina (VP) del SCN en la mediación de las respuestas a los desafíos osmóticos.
• Para aclarar la vía a través de la cual se transmite la información osmótica a la SCN.

Principales métodos:

• Inyecciones sistémicas de solución salina hipertónica en ratones en horarios circadianos específicos.
• Manipulación quimiogenética y optogenética de las neuronas del SCNVP y del organum vasculosum lamina terminalis (OVLT).
• Registros electrofisiológicos y análisis conductuales de termogénesis sin temblores, temperatura corporal y actividad locomotora circadiana.

Principales resultados:

• La solución salina hipertónica estimuló las neuronas SCNVP y redujo la termogénesis no temblorosa y la temperatura corporal, efectos dependientes de la actividad de las neuronas SCNVP.
• Se identificó que las neuronas OVLT osmosensoriales que expresan la descarboxilasa de ácido glutámico (OVLTGAD) transmiten información osmótica a las neuronas SCNVP a través de la excitación GABAérgica.
• La activación de la vía OVLTGAD→SCNVP imitaba los efectos hipertónicos de la solución salina, y la inhibición de las neuronas OVLTGAD bloqueaba estas respuestas.
• Solución salina hipertónica y activación de la vía OVLTGAD→SCNVP en fase avanzada de la actividad locomotora circadiana, un efecto bloqueado por la inhibición de las neuronas OVLTGAD.

Conclusiones:

• El estudio demuestra que las señales no fotográficas, como la ingesta de sal, pueden regular el reloj circadiano maestro (SCN).
• Los desafíos osmóticos activan las neuronas SCNVP a través de la vía OVLTGAD→SCNVP, desencadenando respuestas homeostáticas como la termogénesis reducida.
• Estos hallazgos destacan un mecanismo por el cual el estado fisiológico puede influir en el tiempo circadiano e impulsar ajustes homeostáticos anticipados o reactivos.