El reloj cerebral, el núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo, se ve impulsado en parte por el metabolismo, la producción y el flujo de energía química de las células, según revela un nuevo estudio.

Los investigadores se centraron principalmente en un fenómeno conocido como «redox» de los tejidos neuronales del NSQ de los cerebros de ratas y ratones.

(Redox significa los cambios de energía del metabolismo celular (normalmente, a través de la transferencia de electrones). Cuando una molécula gana uno o más electrones, los científicos lo llaman reducción;. Cuando pierde electrones, lo llaman oxidación. Las reacciones redox, descubrieron los investigadores, oscilan sobre un ciclo de 24 horas del reloj cerebral, y abren o cierran los canales de comunicación de las células del cerebro).

«El descubrimiento fundamental aquí, es que hay una oscilación intrínseca del metabolismo en la región del reloj cerebral que sucede sin intervención externa», señaló Martha Gillette, profesora de biología celular y del desarrollo en la Universidad de Illinois, que dirigió el estudio. «Y este cambio del metabolismo determina el estado excitable de que la parte del cerebro. Los nuevos hallazgos alterar las suposiciones básicas sobre cómo funciona el cerebro.

«Básicamente, la idea siempre ha sido que el metabolismo está sirviendo a la función cerebral. Y lo que estamos presentando es que el metabolismo es parte de esa función cerebral «, destacaba ella. «Nuestro estudio implica que estos cambios en el estado metabólico celular podrían ser la causa, en vez de un resultado, de la actividad neuronal.»

El bucle de realimentación de transcripción-traducción (TTFL) del reloj molecular y los osciladores circadianos no TTFL en las neuronas NSQ de los mamíferos. En este modelo, los osciladores se influyen entre sí durante el día y la noche. La actividad de las neuronas se realimenta de nuevo en el reloj TTFL por mecanismos desconocidos (no se muestra). Crédito: Mino D.C. Belle y Hugh D. Piggins/Science)

– Imagen 1) Modelo propuesto de la interdependencia relativa del oscilador de transcripción-traducción, el oscilador redox, y la membrana de oscilación de excitabilidad. Crédito: Mino D.C. Belle y Hugh D. Piggins/Science)
Publicaciones:
– T. A. Wang, Y. V. Yu, G. Govindaiah, X. Ye, L. Artinian, T. P. Coleman, J. V. Sweedler, C. L. Cox, M. U. Gillette, Circadian Rhythm of Redox State Regulates Excitability in Suprachiasmatic Nucleus Neurons, Science, 2012, DOI: 10.1126/science.1222826 .
– M. D. C. Belle, H. D. Piggins, Circadian Time Redoxed, Science, 2012, DOI: 10.1126/science.1227203 .

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