Descubren una proteína clave en el reloj circadiano del cuerpo para regular el metabolismo

Todos los organismos poseen un mecanismo de temporización biológica que oscila con un periodo de aproximadamente 24 horas y se coordina con el ciclo de día y noche.

  Descubren una proteína clave en el reloj circadiano del cuerpo para regular el metabolismo

“En este estudio, hemos identificado p75NTR como un importante ‘link’ molecular entre el reloj circadiano y la salud metabólica”, afirma la doctora Akassoglou. Originalmente, se pensaba que p75NTR sólo era activo en el sistema nervioso, pero estudios posteriores han encontrado que es activo en muchos tipos de células en todo el cuerpo, lo que sugiere que afecta a una gran variedad de funciones biológicas.

El año pasado, los investigadores de Gladstone descubrieron que p75NTR está presente en el hígado y en las células grasas y que regula los niveles de glucosa en la sangre de un importante proceso metabólico. Dado que estos resultados descubren una relación entre p75NTR y el metabolismo, el equipo de investigación probó, primero en una placa de Petri y luego en modelos animales, si también existía una relación entre p75NTR y el reloj circadiano.

El equipo se centró en dos genes llamados Reloj y Bmal1, llamados “genes circadianos reguladores”, que, al igual que otros como ellos, se encuentran en todo el cuerpo y su actividad controla el reloj circadiano. Los investigadores querían ver si había una conexión entre estos genes circadianos y p75NTR.

“Nuestros experimentos iniciales revelaron una conexión de este tipo”, recuerda el científico postdoctoral en Gladstone Bernat Baeza-Raja, autor principal del artículo. “En las células individuales, vimos que la producción de p75NTR fue controlada por reloj y Bmal1, que se unen directamente al gen que codifica p75NTR y comienzan la producción de la proteína”, agrega.

Un hallazgo importante

Pero quizás, más importante que la forma en que se produjo p75NTR fue cuando el equipo encontró que la producción de p75NTR, al igual que los propios genes del reloj circadiano, oscila en un ciclo de 24 horas de sincronización con el ritmo circadiano natural de las células, hallazgos que apoyaron los experimentos en modelos de ratón.

Y cuando el equipo modificó genéticamente un grupo de ratones para que carecieran de los genes del reloj circadiano, todo lo demás quedó fuera de sincronía. La oscilación circadiana de la producción de p75NTR fue interrumpida y los niveles de p75NTR cayeron.

Sin embargo, lo que era más fascinante, dicen los investigadores, fue cómo una caída en los niveles de p75NTR entonces afectó a una gran variedad de sistemas del reloj circadiano. Específicamente, las oscilaciones regulares de otros genes circadianos en el cerebro y el hígado sufrieron interrupciones, así como los genes conocidos para regular la glucosa y el metabolismo lipídico.

“El hallazgo de que la pérdida de p75NTR afecta a sistemas circadianos y metabólicos es una fuerte evidencia de que esta proteína está estrechamente ligada a ambos”, subrayó el director del Instituto Ciencias de la Vida Alan Saltiel. “Será interesante ver qué otras visión descubrirán la doctora Akassoglou y su equipo a medida que continúen examinando el papel de p75NTR en los relojes circadianos y la función metabólica”.

[pullquote]“Aunque estos resultados revelan que p75NTR es un vínculo importante entre los relojes circadianos y el metabolismo, el sistema es complejo y hay probablemente otros factores en juego –dijo Akassoglou–. Actualmente, estamos trabajando para identificar la relación entre el reloj circadiano, el metabolismo y el sistema inmunológico, por lo que un día podríamos desarrollar terapias para tratar enfermedades influidas por la interrupción del reloj circadiano, que incluye no sólo la obesidad y la diabetes, sino también potencialmente la esclerosis múltiple e incluso la enfermedad de Alzheimer”.[/pullquote]

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