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Organization of Circadian Behavior Relies on Glycinergic Transmission

Por - junio 22, 2017

Organization of Circadian Behavior Relies on Glycinergic Transmission.

Frenkel L, Muraro NI, Beltrán González AN, Marcora MS, Bernabó G, Hermann-Luibl C, Romero JI, Helfrich-Förster C, Castaño EM, Marino-Busjle C, Calvo DJ, Ceriani MF.

Cell Rep. 2017 Apr 4;19(1):72-85.

La rotación de la Tierra sobre su propio eje ha sido un aspecto radical en la evolución de los seres vivos. La perpetua repetición de ciclos de luz y temperatura cada 24 horas constituye un factor en el que opera la selección. Aquellos organismos capaces de anticipar estos cambios han sido favorecidos. La facultad de contar las horas del día reside en el reloj circadiano. En el cerebro de los animales, las neuronas reloj señalan el momento del día y coordinan el comportamiento y la fisiología para dar una respuesta coherente con el ambiente.

En la mosca Drosophila melanogaster esta red circadiana está  compuesta por 150 neuronas. Cada uno de estos relojes es autónomo y oscila con un período de alrededor de 24 horas. Pero todos juntos deben componer un solo  ritmo y para ello deben estar coordinados. Nuestro trabajo tuvo por objetivo comprender la lógica en la comunicación entre estos relojes circadianos mediada por la neurotransmisión rápida. Utilizando el silenciamiento de genes por la expresión de RNAs de interferencia en las neuronas circadianas de mayor jerarquía (las sLNvs) se encontró que éstas utilizan glicina como neurotransmisor. La depleción de glicina en las sLNvs lleva a las moscas a vivir días de casi 26 horas. La glicina a su vez es recibida por otros dos grupos de neuronas circadianas que se contactan dinámicamente con las sLNvs, las DN1ps y las LNds. La falta de receptores de glicina en estos relojes post-sinápticos también afecta al período: si falta en las primeras, lo alarga pero si es en las segundas, las moscas viven días de 22,5 horas.

En resumen, hemos encontrado un elemento de comunicación entre relojes: la glicina, que ejerce una influencia particular dependiendo del grupo de neuronas que la recibe. Por esto proponemos que las sLNvs son las directoras de una orquesta de relojes quienes a través de la comunicación rápida guían la acción de los integrantes para tocar una sinfonía que resulte armónica con el ambiente.

Esta nota resume los hallazgos publicados como “Organization of Circadian Behavior Relies on Glycinergic Transmission” realizado por Frenkel y colaboradores y publicado en Cell Reports en abril de este año 2017. El trabajo fue posible gracias a la estrecha colaboración entre varios grupos de investigación, principalmente los de los Drs. Calvo, Castaño, Marino-Buslje y Ceriani, que abordaron cooperativamente distintos aspectos de la biología de la transmisión glicinérgica y que permitieron en conjunto dilucidar en profundidad su funcionamiento en el sistema nervioso central de en un invertebrado.