Investigadores del Instituto Japonés de Bio-Moléculas Transformativas ITbM de la Universidad de Nagoya, la Universidad de Groningen de los Países Bajos y sus colegas han encontrado una nueva forma de regular los relojes biológicos de las células. Más estudios sobre su enfoque, publicados en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , podría conducir a tratamientos para una variedad de afecciones, incluido el trastorno del sueño.
"Ofrecemos un nuevo enfoque para controlar con precisión la función del reloj circadiano utilizando la luz", explica el bioquímico de ITbM Tsuyoshi Hirota, quien dirigió la investigación con el químico Ben Feringa de la Universidad de Groningen. "El reloj circadiano controla los ritmos diarios de nuestra fisiología.. Su disfunción está relacionada con muchas enfermedades, como trastornos del sueño, enfermedades metabólicas y cáncer. Una nueva forma de controlar el reloj circadiano podría revelar los mecanismos del reloj molecular y formar la base de la terapéutica para las enfermedades relacionadas con el reloj circadiano ".
El enfoque de los investigadores implicó el control de una molécula llamada longdaysin, que encontraron que regula los relojes circadianos celulares. Longdaysin se une a una enzima llamada CKI, inhibiendo su actividad y alargando el tiempo para que el reloj biológico pase por un ciclo de sueño-vigilia.
Para controlar este proceso, el equipo incorporó una "jaula" química en longdaysin que responde a la luz, llamada grupo protector foto-removible PPG. En condiciones de oscuridad, PPG impidió que longdaysin se uniera con CKI. Cuando el compuesto estuvo expuestoa la luz ultravioleta o púrpura, el PPG liberó días largos, lo que le permitió unirse e inhibir la CKI. El proceso fue exitoso en células humanas, tejido de ratón y larvas de pez cebra.
Este nivel de control de los días largos de actividad con luz podría conducir al desarrollo de terapias para ajustar el período de reloj de las personas con una afección llamada fase de sueño avanzada familiar. Las mutaciones genéticas relacionadas con la CKI conducen a la afección, lo que hace que una persona tenga un trastorno anormaltiene sueño muy temprano en la noche, por lo que se va a dormir temprano, y se despierta y tiene energía muy temprano en la mañana.
Los investigadores dicen que su estudio también podría ayudar a realizar más investigaciones sobre la organización circadiana en mamíferos, identificando la relación entre la interrupción del reloj circadiano y el desarrollo de la enfermedad, y la búsqueda de terapias que utilicen la regulación dependiente de la luz para tratar enfermedades relacionadas con el reloj circadiano.
A continuación, el equipo planea manipular los relojes circadianos celulares dentro de las poblaciones celulares e investigar cómo los relojes circadianos en células individuales se comunican entre sí.
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Materiales proporcionado por Universidad de Nagoya . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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