Los científicos descubren un gen que controla el reloj del cuerpo

En un nuevo estudio con ratones, los científicos han descubierto el gen que controla el reloj del cuerpo, y las fallas en este gen pueden efectivamente "cortocircuitar" los ritmos circadianos.
El reloj biológico es responsable de regular los procesos biológicos fluctuantes, como la temperatura corporal, la producción de hormonas, el sueño y la vigilia.

El gen en cuestión, el dedo de zinc homeobox 3 (Zfhx3), es muy activo en el hipotálamo, un área del cerebro que es responsable de la producción de varias hormonas importantes.

Publicado en Celda, los hallazgos del estudio podrían explicar por qué el reloj biológico sigue siendo tan constante y por qué las horas irregulares del turno de trabajo pueden tener un efecto tan negativo en la salud de los empleados.

Previamente, Noticias médicas hoy ejecutó un Spotlight que investiga el impacto del trabajo por turnos en la salud, examinando cómo la interrupción del reloj corporal puede causar problemas para dormir y potencialmente aumentar la prevalencia de ciertas enfermedades.

"Hemos sabido por algún tiempo que alterar el reloj del cuerpo no es bueno para nosotros, pero este estudio nos lleva mucho más cerca de comprender el mecanismo de ese reloj", afirma el coautor del estudio, el Dr. Michael Hastings, investigador del Medical Research Council (MRC) Laboratorio de Biología Molecular en Cambridge, Reino Unido.

El reloj del cuerpo también se conoce como el reloj o ciclo circadiano. Es un ciclo que dura aproximadamente la duración de un día que controla el tiempo de varios procesos biológicos cruciales, como el sueño, la producción de hormonas y la regulación de la temperatura corporal. Estos procesos que cambian regularmente a lo largo del día se conocen como ritmos circadianos.

Aunque estos procesos son en parte administrados por células dentro de los tejidos correspondientes, para que todos los procesos en todo el cuerpo se sincronicen, es necesario que haya un punto centralizado para coordinar todo. Este punto es una pequeña región del hipotálamo llamada núcleo supraquiasmático (SCN).

Los autores del estudio investigaron ratones con un reloj corporal 'cortocircuito'

Para aprender más sobre el funcionamiento del reloj biológico, los investigadores compararon los genes de ratones con relojes corporales anormalmente cortos con un grupo de control con ritmos circadianos normales. Fue durante esta comparación que los investigadores descubrieron que Zfhx3 desempeña un papel mucho más destacado de lo que se entendía anteriormente.

Aunque nunca se había considerado que Zfhx3 formaba parte del reloj corporal, los investigadores pudieron demostrar que regula la expresión de importantes neurotransmisores (neuropéptidos) y receptores que son cruciales para el trabajo de la SCN en la sincronización de los ritmos circadianos.

En los ratones, las fallas en el gen Zfhx3 condujeron a la falta de comunicación entre las células en esta área del cerebro, lo que a su vez causa que los relojes biológicos de los ratones sean mucho más rápidos de lo normal.

El investigador principal, el Dr. Pat Nolan dice:

"Nuestro descubrimiento de esta falla genética que acelera el ritmo circadiano de los ratones proporciona una valiosa visión de cómo se controla el reloj del cuerpo. Este enfoque nos ha permitido comprender cómo la regulación de las redes de neuropéptidos en el hipotálamo puede sincronizar los relojes biológicos en todo el organismo ".

Ser incapaz de sincronizar los ritmos biológicos dentro del cerebro se ha asociado anteriormente con diversos trastornos conductuales y psiquiátricos, como la esquizofrenia. El Dr. Hastings afirma que sus hallazgos ayudan a explicar por qué los patrones de trabajo que obligan a las personas a trabajar en contra de la sincronización de su reloj corporal podrían conducir a la salud mental y la enfermedad psiquiátrica.

"El éxito de este proyecto pone de relieve el enorme potencial de utilizar enfoques basados ??en la genética del ratón para comprender la función cerebral y proporciona respuestas que no podríamos obtener de otras maneras", concluye.

A principios de este año, otro grupo de científicos logró identificar las células clave en la SCN que son fundamentales para determinar los ritmos circadianos.

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