La cura para el jet lag está en las neuronas «VIP»

Una pequeña población de neuronas puede ser la cura para el jet lag.

Viajar en avión ha abierto la puerta para experimentar diferentes culturas, conocer el mundo y explorar las maravillas naturales. Todo esto es genial disfrutarlo siempre y cuando podamos evitar la pesadilla de los viajeros, comúnmente conocida como JETLAG.

Pero, ¿qué pasaría si pudieras tomar el control del sistema de cronometraje diario del cerebro? Los biólogos de la Universidad de Washington en St. Louis desbloquearon una cura para el desfase horario en ratones mediante la activación de un pequeño subconjunto de neuronas involucradas en el establecimiento de los ritmos diarios, como se informó en una publicación avanzada el 12 de julio sobre las neuronas.

Todas las funciones esenciales del cuerpo están altamente sincronizadas con la hora local por el reloj diario o circadiano del cuerpo. Un pequeño punto en la parte inferior del cerebro, cerca del paladar, nos recuerda que debemos despertar y dormir a una hora regular cada día. Este reloj maestro se conoce como el núcleo suprachiasmatic, o SCN.

Cuando este sistema es perturbado – por trabajar en horas de la noche o por cruzar zonas horarias, por ejemplo – las 20.000 neuronas en el SCN luchan por ajustar el cuerpo al nuevo horario. Los investigadores hallaron que estimular apenas diez por ciento de estas neuronas para que disparen con el patrón correcto de actividad eléctrica provocó que los ratones cambiaran rápidamente al nuevo programa diario.

Las neuronas VIP: La clave para superar el JetLag

«Al igual que su reloj es bueno para mantener la hora, pero es inútil si no se puede ajustar a la hora local», dijo Erik Herzog, profesor de biología en Artes y Ciencias, «nos preguntábamos cómo se ajusta el reloj corporal a su hora local».

Herzog y su laboratorio sospecharon que un pequeño subconjunto de neuronas del NCS están involucradas porque produce polipéptido intestinal vasoactivo o VIP, un compuesto esencial que las neuronas usan para comunicarse y sincronizar sus ritmos diarios entre sí.

La cura para el JetLag

«Hicimos la hipótesis de que las neuronas VIP son como las abuelas que se encargan de decirles a todos lo que tienen que hacer», dijo Herzog. Sólo hay unas 2.000 neuronas VIP en el SCN de personas y ratones.

Para poner a prueba esta idea, Cristina Mazuski, una antigua estudiante graduada en el laboratorio Herzog, desarrolló por primera vez una forma de caracterizar los patrones de disparo diarios normales de las neuronas VIP.

Al registrar los potenciales de acción de un conjunto de neuronas en milésimas de segundo, pudieron identificar dos clases de neuronas VIP. Las neuronas VIP tónicas se disparan a un ritmo constante con intervalos igualmente espaciados entre cada episodio de disparo y las neuronas VIP irregulares se disparan en dobles o trillizos con intervalos igualmente espaciados después de cada doblete o trillizo.

Los investigadores entonces probaron si la activación de las neuronas VIP cambiaría el programa diario del SCN y de los ratones.

Los resultados del experimento

Para llevar a cabo el experimento, los investigadores mantuvieron a los ratones en la oscuridad total todo el día y toda la noche sin pistas ambientales sobre la hora que era. Utilizando una herramienta llamada optogenética, activaron sólo las neuronas VIP a la misma hora todos los días, un procedimiento que imitaba el vuelo a una nueva zona horaria.

«Este fue un paso importante para entender cómo el SCN mantiene a los organismos sincronizados con su programa de luz local», dijo Mazuski.

Probando los diferentes patrones de disparo de las neuronas VIP, los investigadores encontraron que los ratones superaban el jet lag más rápido cuando las neuronas VIP se activaban para disparar de forma irregular. Los ratones fueron más lentos en ajustarse a la nueva hora local cuando sus neuronas VIP estaban excitadas con patrones tónicos.

la cura para el jet lag

«Encontramos que el patrón irregular hace que las neuronas VIP liberen VIP», dijo Herzog. «VIP, creemos, es el jugo que es capaz de cambiar el reloj más rápido.»

«Realmente estamos empezando a entender cómo el sistema de cronometraje en el cerebro está conectado, y encontramos que el código usado por las neuronas VIP es realmente clave para establecer nuestro horario diario», dijo Herzog.

En el futuro, los investigadores esperan aprender maneras de animar a las neuronas VIP a liberar a su VIP para forzar la cerradura del reloj y reducir el jet lag para los viajeros humanos y los trabajadores de turno.

Overriding jet lag: New #WashU research finds that VIP neurons in the brain may play a central role in adjusting your body’s internal clock. https://t.co/YfSFprah18 pic.twitter.com/FG3YOSH55f

— Washington University in St. Louis (@WUSTL) 20 de julio de 2018

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