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Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva
Describen neurotransmisor que ayuda a sincronizar los
distintos relojes biológicos del cerebro
El estudio, realizado en moscas, fue liderado por científicas del CONICET en el Instituto Leloir y
podría favorecer nuevos abordajes terapéuticos para el jet lag o la fatiga en personas que
trabajan de noche.
Buenos Aires, 5 de abril de 2017 – Mediante una serie de elegantes y minuciosos
experimentos, científicos liderados por investigadoras del CONICET en la Fundación Instituto
Leloir (FIL) lograron establecer que un neurotransmisor – la glicina – actúa como batuta para
sincronizar a la “orquesta” que forman los distintos relojes circadianos del cerebro. El trabajo
es tapa de la destacada revista internacional Cell Reports.
El estudio podría favorecer, en el futuro, nuevos abordajes terapéuticos para corregir el jet lag
o la fatiga en personas que trabajan de noche y mejorar la comprensión del papel de la
disfunción del reloj biológico en la susceptibilidad al desarrollo de cáncer, enfermedades
cardíacas, diabetes tipo II, infecciones y obesidad.
“Los resultados de nuestro trabajo son contundentes. Demostramos que la glicina es crucial
para mantener la coherencia de la red circadiana”, indicó la directora del estudio, la doctora
Fernanda Ceriani, investigadora principal del CONICET y jefa del Laboratorio de Genética del
Comportamiento del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), que
depende del CONICET y de la FIL.
Junto a otros integrantes de su grupo, como los doctores Lia Frenkel (primera autora del
estudio), Nara Muraro (actualmente en el Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos
Aires (IBioBA, CONICET-Instituto Partner de la Sociedad Max Planck), Guillermo Bernabó y Juan
Romero, Ceriani realizó experimentos con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), muy
empleada como modelo de investigación porque presenta genes, funciones biológicas y
versiones básicas de muchos de los comportamientos de organismos más complejos, como los
humanos.
“Logramos identificar cinco genes que están involucrados en la transmisión de información a
través del neurotransmisor glicina. Encontramos a la enzima que la produce, el transportador
que la desplaza y sus receptores específicos”, explicó Frenkel. Por su parte Ceriani indicó que la
desregulación del transporte o síntesis de glicina en algunas neuronas reloj enlenteció el reloj
biológico de las moscas (¡casi en una hora!) sin afectar su ritmo ni otros aspectos de su
actividad motora. “Sin embargo, el bloqueo de algunos receptores de ese neurotransmisor
producía un comportamiento del sueño y vigilia totalmente caótico (arrítmico)”, aseguró.
Estudios previos habían determinado que un neuropéptido llamado PDF (pigment dispersing
factor) opera como regulador de la sincronización de los relojes circadianos, pero el rol de
glicina en ese proceso no se había establecido. Con este trabajo, Ceriani y sus colegas pudieron
demostrar que el “reloj central” de la mosca, formado por las neuronas laterales ventrales,
“actúa como un director de orquesta que se apoya como mínimo en dos batutas: PDF y
glicina”, destacó Ceriani.
“La glicina actúa como un neurotransmisor inhibitorio: calla de manera transitoria a distintos
relojes para que el conjunto suene armoniosamente”, agregó Ceriani.
Dado que el estudio demuestra que glicina también está presente en Drosophila, se podrá
acelerar la investigación básica no solo de los relojes circadianos, sino también de diferentes
enfermedades provocadas por la disfunción de esta vía, como hiperplexia (también conocida
como enfermedad del sobresalto) y encefalopatía por glicina. Asimismo, el modelo puede
ayudar a comprender mejor cómo participa este neurotransmisor en la transmisión del dolor y
conducir así al diseño futuro de analgésicos más eficaces.
El estudio de esa mosca tiene varias ventajas. Explorar un proceso biológico en Drosophila
toma unas pocas semanas, ya que su ciclo de vida es corto; en cambio, en el ratón demanda
varios meses. “Por otra parte, la manipulación de sus genes es más fácil, rápida y económica”,
indicó Frenkel.
Sobre investigación:
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Lia Frenkel. Investigadora asistente. IIBBA (CONICET-FIL).
Nara I. Muraro. Investigadora adjunta. IIBBA (CONICET-FIL), ahora en el IBIOBA
(CONICET-MPSP)
Andrea N. Beltrán González. Investigadora asistente. INGEBI.
María S. Marcora. Becaria postdoctoral. IIBBA (CONICET-FIL).
Guillermo Bernabó. FIL.
Christiane Hermann-Luibl. Universidad de Wuerzburg, Alemania.
Juan I. Romero. Becario postdoctoral. IIBBA (CONICET-FIL).
Charlotte Helfrich-Förster. Universidad de Wuerzburg, Alemania.
Eduardo M. Castaño. Invetigador principal. IIBBA (CONICET-FIL).
Cristina Marino-Busjle. Investigadora independiente. IIBBA (CONICET-FIL).
Daniel J. Calvo. Investigador independiente. INGEBI.
M. Fernanda Ceriani. Investigadora principal. IIBBA (CONICET-FIL).
Fuente: CONICET.