La base biologica dei ritmi circadiani

Due orologi interni distinti si sincronizzano con lalba e il tramonto

Uno studio di ricercatori dell'Università di Aberdeen e dell'Università di Nottingham suggerisce una base anatomica per l'adattamento dell'orologio circadiano dei mammiferi al cambiamento di durata del giorno. Da tempo i biologi si chiedono in che modo i cambiamenti stagionali della durata del giorno alterino il comportamento degli orologi circadiani. Un'ipotesi - per la quale sono state trovate numerose prove - è che gli orologi circadiani contengano oscillatori "mattutini" e "serali" accoppiati che vengono sincronizzati separatamente con l'alba e il tramonto.
Nel nuovo studio, pubblicato sul numero del 21 giugno della rivista "Current Biology", David Hazlerigg e colleghi hanno considerato la possibilità che popolazioni distinte di neuroni all'interno del principale orologio circadiano dei mammiferi (il nucleo soprachiasmatico dell'ipotalamo, o SCN) possano costituire questi differenti oscillatori.

Misurando i ritmi di espressione genica nel SCN di criceti esposti a lunghezze del giorno differenti, gli scienziati hanno potuto mostrare che le cellule nella regione caudale del SCN sincronizzano la propria espressione genica con l'alba e, quando la durata del giorno aumenta, esibiscono picchi di espressione anticipati rispetto al mezzogiorno. I ricercatori hanno osservato una risposta opposta, ma minore, nelle cellule di un altro gruppo di neuroni, il SCN rostrale. Pertanto, l'espressione genica sincrona nel SCN potrebbe essere una caratteristica dell'acclimatazione a una giornata più corta, mentre la desincronizzazione regionale aumenta con le giornate lunghe.
Saranno necessari ulteriori studi per stabilire se questo fenomeno si traduce in cambiamenti distinti, indotti dalla lunghezza del giorno, dell'output ritmico di differenti regioni del SCN. Eventuali anormalità nell'adattamento del SCN al cambiamento di durata del giorno potrebbero essere alla base dello sviluppo del disturbo affettivo stagionale (SAD) negli esseri umani.
David G. Hazlerigg, Francis J. P. Ebling, Jonathan D. Johnston, "Photoperiod differentially regulates gene expression rhythms in the rostral and caudal SCN". Current Biology, Vol. 15, R449-R450 (21 giugno 2005). DOI 10.1016/j.cub.2005.06.010

Fonte: (26/06/2005)
Pubblicato in Medicina e Salute
Tag: ritmi, circadiani, orologio

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