Los relojes biológicos internos, o ritmos circadianos, son mecanismos presentes en numerosos organismos que les permiten adaptarse a los cambios ambientales diarios, como la luz y la temperatura. Estos relojes internos se sincronizan con los ritmos ambientales a través de un proceso llamado respuesta de fase. La magnitud de esta respuesta varía dependiendo de la fase en la que se reciba el estímulo sincronizador. 

Para comprender mejor esta relación entre el reloj circadiano y los estímulos sincronizadores, se utiliza una herramienta conocida como curva de respuesta de fase (PRC, por sus siglas en inglés), que representa gráficamente las diversas respuestas de fase. Sin embargo, los métodos tradicionales para obtener una PRC requieren múltiples mediciones de la respuesta de fase a diferentes horas del día, un proceso que resulta tanto lento como costoso. 

Un nuevo estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Tsukuba, ha desarrollado un nuevo enfoque que revoluciona la forma en que se estudian los relojes biológicos, permitiendo una evaluación más eficiente y precisa de las respuestas de fase a diversos estímulos sincronizadores.

Los investigadores adaptaron un método previamente utilizado en el contexto del reloj circadiano de las plantas para su uso en el reloj circadiano de los mamíferos. Este enfoque novedoso consiste en medir la respuesta de fase a estímulos en un estado de desincronización, también conocido como respuesta de singularidad (SR), donde el ritmo circadiano de cada célula varía. Esto permite evaluar las características de respuesta del reloj circadiano a diversos estímulos de manera más eficiente.

Gracias a esto lograron demostrar que es posible observar la respuesta de singularidad en células cultivadas de ratones y ratas, y que es posible evaluar la PRC para estímulos químicos y de temperatura a partir de una sola medición. Además, al utilizar cultivos de tejidos derivados de ratones, se descubrió que la respuesta de fase a estímulos sincronizadores idénticos varía según el tejido involucrado. Estos hallazgos son de gran relevancia, ya que nos permiten comprender mejor la complejidad de los relojes biológicos y cómo interactúan con diferentes estímulos en distintos tejidos.

La capacidad de evaluar la PRC a partir de una sola medición permitirá un ahorro significativo de tiempo y recursos en la investigación de los relojes biológicos. Esto abrirá nuevas posibilidades para explorar la relación entre el reloj circadiano y otros procesos fisiológicos, así como para comprender mejor cómo los trastornos del ritmo circadiano afectan nuestra salud y bienestar.

Puede consultar el paper de la investigación a través del siguiente enlace:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38392-x

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