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La sustancia química cerebral puede ayudar a tratar el desfase horario
Un nuevo estudio en ratones encuentra que, en altas dosis, VIP, una molécula que normalmente sincroniza las células del reloj biológico en el cerebro, las desalinea, lo que les permite restablecerse rápidamente a un nuevo ciclo de luz y oscuridad.
Los investigadores, de la Universidad de Washington en St. Louis, MO, y la Universidad de California, Santa Bárbara, sugieren que el hallazgo puede ayudar a desarrollar tratamientos para los problemas del sueño provocados por el desfase horario y el trabajo por turnos.
En una edición reciente de Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), explican cómo las neuronas desincronizadas tardaron la mitad del tiempo que las células cerebrales no perturbadas en arrastrarse a un nuevo ciclo de luz y oscuridad.
En los mamíferos, el reloj biológico maestro es un grupo de 20,000 neuronas que forman el núcleo supraquiasmático (SCN), un nudo de tejido cerebral del tamaño de un grano de arroz, que en los humanos se encuentra en la línea media del cerebro.
Marcado de tiempo
Cada célula cerebral en el SCN mantiene el tiempo, pero al ser células individuales, tienen diferentes ritmos.
Sin embargo, parece que se dicen unos a otros sobre su cronometraje individual usando una molécula llamada VIP (polipéptido vasoactivo intestinal), que les ayuda a mantenerse sincronizados, como explica Erik Herzog, profesor de biología en Artes y Ciencias en la Universidad de Washington:
"Son como una sociedad donde cada célula tiene su propia opinión sobre la hora del día. Tienen que acordar la hora del día para coordinar los ritmos diarios de alerta y metabolismo".
Él dice que si te deshaces de VIP o el receptor para VIP, las células se desentienden unas de otras.
Pero a medida que los investigadores trataban de descubrir exactamente cómo funciona VIP para sincronizar las células, se sorprendieron de que con demasiada VIP, las células se desincronizaran. Y cuanto más VIP se lanzó, se desincronizaron más.
El Prof. Herzog explica:
"Es casi como si a dosis más altas las células se vuelven ciegas a la información de sus vecinos".
Perdiendo sincronía
Los científicos han descubierto que altas dosis de VIP permiten que las células cerebrales se ajusten rápidamente a los cambios en los horarios diarios de luz y oscuridad, restableciendo el reloj del cuerpo a un nuevo tiempo.
En este punto, se dieron cuenta de que tal vez esto podría hacer que el sistema sea más sensible a las señales ambientales.
Se les animó a pensar esto porque, mientras tanto, en Santa Bárbara, la coautora e ingeniera química Linda Petzold y sus colegas habían desarrollado un modelo numérico que predecía que aumentar el VIP provocaría una "caída de fase" o pérdida de sincronía y aceleración.
El profesor Herzog dice que es importante ajustarse rápidamente a las señales ambientales porque el reloj maestro ha evolucionado para ajustarse lentamente a los cambios estacionales en los ciclos de luz y oscuridad, no a los cambios mucho más abruptos que caracterizan la vida moderna.
Incluso un turno de 1 hora, como los patrones de ahorro de luz diurna, aumentan el riesgo de accidentes de tráfico mortales y ataques cardíacos.
Él explica que al usar ratones de laboratorio, probaron el efecto de agregar VIP adicional:
"Descubrimos que en ratones podíamos reducir el 'jet lag' a la mitad dándoles una inyección de VIP el día antes de que volaramos a una nueva zona horaria, cambiando su horario de luces".
El estudio es el primero en mostrar que una sustancia química presente en forma natural en el cerebro puede mejorar la función del sistema circadiano.
Los investigadores ahora quieren enfocarse en una forma de explotar esto como una avenida para nuevos tratamientos.
El profesor Herzog agrega:
"Esperamos poder encontrar la manera de convencer al cerebro para que libere sus propias reservas de VIP o un gatillo ligero u otra señal que imite los efectos de VIP".
Un estudio publicado en la revista Obesidad a principios de este año descubrió que el reloj biológico del cuerpo aumenta el hambre durante la noche y los antojos de alimentos dulces, ricos en almidón y salados.
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