REDACCIÓN.- Un equipo internacional de científicos de Argentina, Estados Unidos y Reino Unido comprobó que algunas neuronas clave del “reloj biológico” modifican su forma y sus conexiones sinápticas a lo largo del día, un hallazgo que abre nuevas posibilidades para entender los ciclos del sueño y desarrollar terapias para trastornos asociados al tiempo biológico.
La investigación, liderada por la científica argentina Fernanda Ceriani, del Conicet y la Fundación Instituto Leloir, reveló que las conexiones entre estas neuronas aumentan en las horas de la mañana y disminuyen durante la noche, junto con cambios en la energía celular.
Los resultados fueron publicados en la revista Current Biology.
Un reloj interno que cambia constantemente
Durante décadas, los científicos intentaron comprender cómo miles de procesos del cuerpo se sincronizan con la luz y la oscuridad. Aunque se sabía que las neuronas del reloj biológico organizan el ritmo diario del organismo, no estaba claro si su estructura podía variar visiblemente con el paso de las horas.
La tecnología disponible tampoco permitía observar modificaciones microscópicas en tiempo real. Pero el nuevo trabajo logró superar esa barrera utilizando microscopía electrónica volumétrica, que permitió reconstruir modelos tridimensionales detallados de las terminales neuronales de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) en distintos momentos del día.
Lo que encontraron
Los investigadores detectaron variaciones claras en las varicosidades axonales, pequeños ensanchamientos donde se transmiten señales y energía:
-
Por la mañana: aumentan en número y tamaño, lo que indica más conexiones y mayor actividad sináptica.
-
Por la noche: disminuyen, lo que sugiere un “descanso” estructural del sistema.
Además, observaron que las mitocondrias, responsables de producir energía dentro de la célula, cambian de forma según la hora: son más redondeadas por la mañana y más alargadas durante la noche.
“Nuestra investigación aportó pruebas de los cambios diarios en el tamaño y volumen de las terminales neuronales, además del número total de varicosidades, sitios sinápticos, vesículas y mitocondrias”, explicó Ceriani.
En el estudio participaron también los investigadores argentinos Juan Ignacio Ispizua, Micaela Rodríguez-Caron, Francisco Tassara y Christian Carpio, así como especialistas de las universidades de California en San Diego, Washington y Leicester.
Implicancias futuras
Los resultados podrían contribuir al diseño de nuevas estrategias para abordar trastornos del sueño, alteraciones del ritmo circadiano, enfermedad de Alzheimer y otras patologías neurodegenerativas vinculadas al tiempo biológico.
El trabajo abre interrogantes sobre si estos cambios estructurales también se producen en humanos y otras especies, y qué mecanismos moleculares regulan estas variaciones diarias.
El equipo destacó la importancia de la ciencia colaborativa y puso a disposición sus métodos y datos para futuras investigaciones, con la expectativa de que estos hallazgos impulsen nuevas líneas de estudio sobre el funcionamiento del reloj biológico en la salud y la enfermedad.
