El metabolismo de la energía celular también sigue el ritmo del reloj circadiano. Un estudio de la Universidad de Basilea ahora ha demostrado exactamente cómo funciona esto al revelar por primera vez la relación entre el ritmo circadiano y la red mitocondrial.
Innumerables relojes controlados genéticamente hacen tictac dentro de diferentes partes de nuestros cuerpos, como el hígado, los riñones y el corazón. Entre otras cosas, inician muchos procesos metabólicos, asegurando que estos ocurran en el momento óptimo del día.
Las mitocondrias, pequeños orgánulos que existen en casi todas nuestras células y les suministran energía, juegan un papel importante en estos procesos celulares. Hasta ahora, no estaba claro cómo exactamente el ritmo circadiano de 24 horas regulaba el metabolismo energético.
la proteína de fisión marca el ritmo
En la mayoría de las células, las mitocondrias se conectan en una red en constante cambio que puede adaptarse a diversas condiciones. Las mitocondrias pueden fusionarse y luego dividirse nuevamente. La interrupción de esta dinámica de fusión por fisión puede conducir a problemas de salud.
Los investigadores ahora han investigado exactamente cómo la red mitocondrial interactúa con nuestro reloj biológico interno mediante el uso de una combinación de modelos in vitro y ratones con deficiencia de reloj o ratones con fisión mitocondrial deteriorada.
Sus resultados muestran que el ciclo de fisión-fusión mitocondrial está controlado por la proteína de fisión Drp1, que a su vez está sincronizada por un reloj biológico interno. Este ritmo es esencial para determinar cuándo y cuánta energía pueden suministrar las mitocondrias.
"La hora del día determina el diseño de la red mitocondrial, y esto, a su vez, influye en la capacidad de energía de las células", explica la líder del estudio, la profesora Anne Eckert, de la Universidad de Basilea, Plataforma de Investigación Transfaculty, Molecular and Cognitive Neurosciences MCN.
Relación entre reloj circadiano y producción de energía
Los investigadores también mostraron que la red mitocondrial pierde su ritmo si el reloj circadiano se ve afectado, lo que provoca una disminución en la producción de energía en las células.
Del mismo modo, el deterioro farmacológico o genético de la proteína de fisión Drp1 altera el ritmo de producción de energía, que a su vez afecta el ritmo del reloj circadiano.
Estos hallazgos podrían desempeñar un papel en el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos; por ejemplo, para enfermedades que se caracterizan por un reloj circadiano deteriorado y una función mitocondrial comprometida, como el Alzheimer.
El estudio fue publicado en la revista metabolismo celular e investigadores involucrados de la Universidad de Basilea, la Universidad de Zurich y las Clínicas Psiquiátricas Universitarias de Basilea UPK Basilea.
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Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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