Los cambios rítmicos de los cilios apoyan la coherencia de las neuronas del SCN en el reloj circadiano

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Cronología
• Biología celular

Sus antecedentes:

• El núcleo supraquiasmático (SCN) es el reloj circadiano maestro en los mamíferos, coordinando los ritmos fisiológicos.
• El acoplamiento intercelular entre las neuronas SCN es crucial para mantener la coherencia y la robustez del reloj circadiano.
• Las perturbaciones ambientales pueden interrumpir los ritmos circadianos, lo que pone de relieve la necesidad de mecanismos que garanticen la estabilidad del reloj.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de los cilios primarios en el acoplamiento intercelular dentro de la SCN.
• Determinar si los cilios primarios en neuronas específicas del SCN contribuyen a la robustez del reloj circadiano interno.
• Para dilucidar los mecanismos moleculares, incluida la señalización Sonic Hedgehog (Shh), mediante la cual los cilios influyen en la función SCN.

Principales métodos:

• Se utilizó la ablación genética de la ciliogénesis en neuronas productoras de neuromedina S (NMS) en ratones.
• Se evaluó el impacto de la deficiencia de cilios en el desplazamiento de fase del reloj circadiano en condiciones simuladas de jet lag.
• Analizó los ritmos circadianos de las neuronas SCN individuales en rebanadas con deficiencia de cilios e investigó las vías de señalización de Sonic Hedgehog (Shh).

Principales resultados:

• Los cilios primarios en las neuronas NMS exhiben ritmicidad circadiana en abundancia y longitud.
• La ablación genética de los cilios en las neuronas NMS condujo a rápidos cambios de fase del reloj interno en condiciones de jet lag.
• Las neuronas SCN que carecen de cilios mostraron ritmos desincronizados después de las perturbaciones externas, y la inactivación de la señalización Shh imitaron los efectos de ablación de cilios.

Conclusiones:

• Los cilios primarios son esenciales para el acoplamiento intercelular entre las neuronas del SCN, asegurando una robusta función del reloj circadiano.
• Los cambios rítmicos en los cilios modulan la señalización Shh y la expresión génica del reloj, contribuyendo a la coherencia circadiana.
• La señalización Shh mediada por cilios en el SCN es un mecanismo crítico para mantener la estabilidad del reloj interno contra las interrupciones ambientales.