Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh (Estados Unidos) presentan las primeras pruebas de ciclos de 12 horas de actividad génica en el cerebro humano. Publicado en la revista de acceso abierto ´PLOS Biology´, el estudio revela también que algunos de esos ritmos de 12 horas faltan o están alterados en los cerebros postmortem de pacientes con esquizofrenia.
Se sabe que los pacientes con esquizofrenia presentan alteraciones en varios tipos de ritmos corporales de 24 horas, incluidos los ciclos de sueño/vigilia, los niveles hormonales y la actividad génica en la corteza prefrontal del cerebro. Sin embargo, no se sabe prácticamente nada sobre la actividad génica en el cerebro -sano o no- de los ciclos que son más cortos que el ritmo circadiano habitual de 24 horas.Dado que los niveles de transcripción de los genes no pueden medirse en cerebros vivos, el nuevo estudio utilizó un análisis de la hora de la muerte para buscar ritmos de 12 horas en la actividad génica dentro de cerebros postmortem.
Se centraron en la corteza prefrontal dorsolateral porque esta región del cerebro está asociada a síntomas cognitivos y otras anomalías en los ritmos de expresión génica que se han observado en la esquizofrenia.Los científicos, dirigidos por la investigadora Madeline R. Scott, hallaron numerosos genes en la corteza prefrontal dorsolateral normal que presentan ritmos de actividad de 12 horas.
Entre ellos, los niveles de actividad de los genes relacionados con la creación de conexiones entre neuronas alcanzaban su máximo por la tarde/noche, mientras que los relacionados con la función mitocondrial (y, por tanto, con el suministro de energía celular) alcanzaban su máximo por la mañana/noche.En cambio, los cerebros postmortem de pacientes con esquizofrenia contenían menos genes con ciclos de actividad de 12 horas, y los relacionados con las conexiones neuronales faltaban por completo. Además, aunque los genes relacionados con la mitocondria sí mantenían un ritmo de 12 horas, su actividad no alcanzaba los picos normales.
Los investigadores señalan que en futuros estudios deberá examinarse si estos ritmos anormales subyacen a las anomalías conductuales de la esquizofrenia o si son consecuencia de la medicación, el consumo de nicotina o las alteraciones del sueño.
Colleen A. McClung, coautora del estudio, explica que han descubierto que "el cerebro humano no sólo tiene ritmos circadianos (24 horas) en la expresión génica, sino también ritmos de 12 horas en una serie de genes que son importantes para la función celular y el mantenimiento neuronal"."Muchos de estos ritmos de expresión génica se pierden en las personas con esquizofrenia, y hay un cambio drástico en la sincronización de los ritmos en los transcritos relacionados con las mitocondrias, lo que podría conducir a una función mitocondrial subóptima en los momentos del día en que la energía celular es más necesaria", concluye.
