Interruptor metabólico activado por la oscuridad
Esta molécula, llamada 5 prima monofosfato de adenosina (5'-AMP), puede ser el centro de nuevas investigaciones para la diabetes y la obesidad.
La investigación ha sido realizada por un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Texas en Houston.
Los hallazgos podrían proporcionar un mejor conocimiento del mecanismo de la hibernación en mamíferos, que les permite sobrevivir gracias al consumo de grasa acumulada. También ofrecen un nuevo objetivo de investigación para tratamientos contra la obesidad y la diabetes de tipo 2.
Los mamíferos en plena actividad física, como un oso buscando comida o un humano corriendo en una maratón, experimentan un cambio similar, quemando primero glucosa como combustible, y cuando el azúcar de su sangre se agota, pasando a quemar grasa.
Los investigadores empezaron su estudio movidos por una pregunta básica: ¿Qué desactiva la hibernación? "Los animales que hibernan cavan madrigueras profundas. Están constantemente a oscuras. ¿Por qué no podría ser la oscuridad el interruptor?", explica el bioquímico Cheng Chi Lee.
Los ratones no hibernan pero pueden entrar en un corto período similar de letargo. Lee y sus colegas comenzaron con un análisis de la expresión genética en hígados de ratones expuestos al ciclo natural de luz y oscuridad, y de otros en oscuridad prolongada durante 48 horas.
Un gen activado en la oscuridad, llamado procolipasa, produce una enzima (CLPS) requerida para degradar la grasa dietética. La expresión del gen se creía restringida al páncreas y el tracto gastrointestinal. Pero se encontró el ARN mensajero para CLPS (mClps) en el hígado de ratones expuestos a oscuridad prolongada, un descubrimiento inesperado.
 | | Cheng Chi Lee. (Foto: The University of Texas ) |
Repitieron el experimento en ratones con genoma natural o de "tipo salvaje", y tres cepas de ratones mutantes con ritmos circadianos deteriorados. Los ratones de tipo salvaje y los de dos de las cepas mutantes que se expusieron a los ciclos regulares de luz y oscuridad no mostraron expresión del gen en el hígado, sólo en el páncreas y estómago. El gen fue expresado en el hígado de algunos ratones de una cepa doblemente mutante que no respondían al ciclo circadiano. Los cuatro genotipos de ratón conservados en constante oscuridad expresaron mClps no sólo en el hígado sino también en todo el tejido periférico a excepción del cerebro y los riñones.
Éste es el primer ejemplo de un gen activado por la oscuridad, que constituye por sí misma una señal. Doce horas de oscuridad no fueron suficientes; se requerían al menos 48 horas.
Las pruebas mostraron que con cinco a siete horas de exposición a la luz, se inhibía la expresión del gen en el hígado.
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