Los calamares, pulpos, sepias, anfibios y lagartos camaleones son algunos de los animales que pueden cambiar el color de su piel en un abrir y cerrar de ojos. Tienen fotorreceptores en la piel que operan independientemente de su cerebro. Los fotorreceptores son parte deuna familia de proteínas conocidas como opsinas.
Los mamíferos también tienen opsinas. Son las proteínas más abundantes en la retina. Estos fotopigmentos sensibles a la luz son responsables de la visión del color opsinas de cono y la visión con luz tenue rodopsina. Mientras que estudios anteriores han sugerido que los mamíferos podrían expresaropsina fuera del ojo, había poca información sobre qué funciones podrían influir.
Un estudio publicado el 10 de octubre en Biología actual ahora ha descubierto que un tipo de opsina conocida como neuropsina se expresa en los folículos pilosos de ratones y sincroniza el reloj circadiano de la piel con el ciclo de luz-oscuridad, independientemente de los ojos o el cerebro.
"Esta es la primera demostración funcional de fotorreceptores de opsina fuera del ojo que controlan directamente los ritmos circadianos en un mamífero", dijo el coautor principal Ethan Buhr, profesor asistente de investigación de oftalmología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.
Buhr dijo que se asumió que, cuando los mamíferos evolucionaron, el cerebro se hizo cargo de informar a todos los órganos del cuerpo si era de día o de noche. Pero, dijo, este estudio encontró que la piel en realidad expresa sus propios fotorreceptores utilizando un misteriosomiembro de la familia de genes de opsina, neuroposina.
Esto significa que la piel puede sentir si es de día o de noche incluso cuando se cultiva sola en un plato.
"Si simula llevar la piel cultivada de Seattle a Japón simulando los cambios de luz a través de las zonas horarias, la piel se da cuenta de que la zona horaria ha cambiado y se adapta a la nueva zona horaria en unos días debido a la neuropsina", dijoel coautor Russ Van Gelder, profesor y presidente de oftalmología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.
Las implicaciones para la medicina aún se están investigando. La investigación de otros laboratorios ha demostrado que la fisiología importante de la piel está bajo el control del reloj circadiano. Por ejemplo, el trabajo del grupo del premio Nobel Aziz Sancar en la Universidad de Carolina del Norte ha demostrado que los rayos ultravioletala luz administrada temprano en la mañana tuvo un efecto cinco veces mayor en la iniciación del cáncer de piel en ratones, en comparación con la misma luz administrada al final de la tarde, debido a los cambios circadianos en la capacidad de la piel para reparar el daño del ADN.
Los investigadores ahora quieren ver si la piel se cura mejor si se expone a ciertos tipos de luz.
"Aunque nuestra investigación aún está en curso, planteamos la hipótesis de que los colores específicos de la luz en determinados momentos del día influirán en la curación de la piel", dijo el co-investigador principal Richard Lang de Cincinnati Children's. El potencial de usar ritmos circadianos para mejorar la saludLa práctica es un campo de estudio en crecimiento. Trabajos recientes han demostrado que el momento de la administración de la medicación en horas específicas del día o de la noche puede tener una gran influencia en la eficacia de la medicación. Es probable que esta misma observación se aplique a las mediaciones cutáneas.
En este estudio, el equipo de investigación utilizó ratones sin fotorreceptores retinianos y con un gen de melanopsina no funcional. Normalmente, los fotorreceptores retinianos se combinan con la melanopsina para informar al reloj circadiano del cerebro si hay luz u oscuridad. Por lo tanto, los ratones experimentales no pudieron sincronizar su comportamiento.al ciclo de luz-oscuridad. Sin embargo, los ritmos circadianos de la piel de estos animales permanecieron sincronizados con el ciclo local de luz-oscuridad. Algunos ratones se despertaban al amanecer, otros al anochecer. Normalmente, los ratones solo corren de noche, pero algunos comienzancorrer sobre sus ruedas antes de que oscurezca. Independientemente, la piel podría usar neuropsina para detectar el ciclo de luz-oscuridad y mantener el tiempo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Washington Health Sciences / UW Medicine . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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