Investigadores del Instituto Japonés de Biomoléculas Transformadoras (ITbM) de la Universidad de Nagoya, Universidad de Groningen de los Países Bajos, y sus colegas han encontrado una nueva forma de regular los relojes biológicos de las células. Más estudios sobre su enfoque, publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , podría conducir a tratamientos para una variedad de condiciones, incluido el trastorno del sueño.

"Ofrecemos un nuevo enfoque para controlar con precisión la función del reloj circadiano mediante la luz, "explica el bioquímico de ITbM Tsuyoshi Hirota, quien dirigió la investigación con el químico Ben Feringa de la Universidad de Groningen. "El reloj circadiano controla los ritmos diarios de nuestra fisiología. Su disfunción está relacionada con muchas enfermedades, como trastorno del sueño, enfermedades metabólicas y cáncer. Una nueva forma de controlar el reloj circadiano podría revelar los mecanismos del reloj molecular y formar la base de la terapéutica para las enfermedades relacionadas con el reloj circadiano ".

El enfoque de los investigadores implicó controlar una molécula llamada longdaysin, que encontraron regula los relojes circadianos celulares. Longdaysin se une a una enzima llamada CKI, inhibiendo su actividad y alargando el tiempo para que el reloj biológico pase por un ciclo de sueño-vigilia.

Para controlar este proceso, el equipo incorporó una "jaula" química en los días largos que responde a la luz, llamado grupo protector foto-removible (PPG). En condiciones de oscuridad, PPG evitó que longdaysin se uniera con CKI. Cuando el compuesto fue expuesto a luz ultravioleta o violeta, el PPG lanzó longdaysin, lo que le permite unirse e inhibir la CKI. El proceso fue exitoso en células humanas, tejido de ratón, y en larvas de pez cebra.

Este nivel de control de la actividad de los días largos con luz podría conducir al desarrollo de terapias para ajustar el período de reloj de las personas con una afección llamada fase familiar avanzada del sueño. Las mutaciones genéticas relacionadas con CKI conducen a la condición, hacer que una persona tenga un sueño anormal muy temprano en la noche, y así se va a dormir temprano, y se despierta y tiene energía muy temprano en la mañana.

Los investigadores dicen que su estudio también podría ayudar a realizar más investigaciones sobre la organización circadiana en los mamíferos. identificar la relación entre la alteración del reloj circadiano y el desarrollo de la enfermedad, y la búsqueda de terapias que utilicen la regulación dependiente de la luz para tratar enfermedades relacionadas con el reloj circadiano.

A continuación, el equipo planea manipular los relojes circadianos celulares dentro de las poblaciones celulares e investigar cómo los relojes circadianos de las células individuales se comunican entre sí.

El artículo, "Controlar el reloj circadiano con alta resolución temporal mediante fotodosificación, "fue publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .