Un ritmo de desintoxicación celular de 24 horas en moscas y mamíferos está coordinado por un neuropéptido que también impulsa la alimentación en ambos organismos, encontró un equipo dirigido por Amita Sehgal, PhD, profesora de Neurociencia y directora del Programa de Cronobiología, en elPerelman School of Medicine de la Universidad de Pennsylvania. Sus hallazgos fueron publicados este mes en eLife . Sehgal también es investigador del Instituto Médico Howard Hughes HHMI.
"Mostramos que un neuropéptido, una molécula pequeña que ayuda a las células nerviosas a comunicarse entre sí, que antes se sabía que impulsaba la alimentación de moscas y mamíferos, también tiene un papel conservado en la conducción de los ritmos de la actividad del gen de desintoxicación", dijo Sehgal ".De hecho, muchos genes de desintoxicación se expresan con un ritmo circadiano en el hígado del ratón y en el equivalente de la mosca de la fruta llamada cuerpo gordo. Este trabajo podría tener implicaciones para la cronoterapia: el estudio del momento en que es mejor tomar medicamentos ".
Los sistemas de cronometraje interno de los organismos sincronizan el comportamiento y la fisiología con los cambios en el entorno físico, como el día y la noche, impuestos por la rotación de 24 horas de la Tierra. Este sistema circadiano está formado por una red cooperativa de tejido molecular específico de tejidorelojes que coordinan y compartimentan los procesos bioquímicos en el tiempo y el espacio durante el día de 24 horas.
La mayoría de los procesos fisiológicos requieren relojes en los tejidos periféricos, ya sea exclusivamente o además de las células del reloj cerebral. Por ejemplo, un reloj periférico ubicado en el cuerpo graso de la mosca de la fruta, un tejido análogo al hígado de los mamíferos y el tejido graso, regula el comportamiento de alimentación y los nutrientesalmacenamiento e impulsa la expresión rítmica de genes involucrados en el metabolismo, la desintoxicación, la inmunidad innata y la reproducción. Del mismo modo, un reloj en el hígado de mamíferos coordina el ciclo de genes involucrados en muchos aspectos diferentes del metabolismo.
Los relojes moleculares en el cerebro de la mosca de la fruta y el cuerpo gordo tienen diferentes efectos sobre el metabolismo, lo que sugiere que los relojes en estos dos tejidos se complementan entre sí para mantener la estabilidad de los procesos fisiológicos. eLife el estudio muestra que los relojes cerebrales también pueden regular directamente los genes del ciclo en el cuerpo gordo. Los relojes neuronales, esencialmente células nerviosas especializadas en el cerebro, liberan un factor que impulsa la expresión rítmica de los genes de desintoxicación en el cuerpo graso de la mosca periférica en ciertos momentosdel día. El equipo descubrió que uno de estos genes se activa a primera hora de la tarde y otro más tarde en la noche. Luego demostraron que la misma regulación ocurre en ratones: el equivalente en ratones de este factor impulsa el ciclismo del mismoclase de genes de desintoxicación en el hígado.
La sincronización entre los relojes en el cerebro y otros tejidos es importante para que todos los organismos mantengan una buena salud. Si, por ejemplo, los relojes del cerebro y el hígado no están sincronizados, esto provoca una disminución en la aptitud reproductiva de las moscas y un aumento de la obesidaden ratas, señala Sehgal, del trabajo previo en su laboratorio y otros.
Supone que el mecanismo conservado evolutivamente que observaron probablemente tiene una importancia adaptativa porque la alimentación a menudo conduce a la indigestión o la producción de sustancias tóxicas. Estos compuestos podrían ser exceso de bilirrubina, pesticidas u otros contaminantes ambientales, por ejemplo.
"Dado que la expresión de diferentes genes de desintoxicación alcanza su punto máximo en diferentes momentos del día, si supiéramos cuándo ciertas enzimas de desintoxicación están activas, posiblemente podríamos igualar el momento de los medicamentos con los altibajos metabólicos", dijo Sehgal.
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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