Funcionamiento del núcleo supraquiasmático: regulación del ritmo circadiano

Significado | Concepto | Definición:

El núcleo supraquiasmático (SCN) es un par de estructuras del tamaño de una cabeza de alfiler del hipotálamo, una parte del cerebro ubicada sobre el quiasma óptico, la región donde se cruzan los nervios ópticos. Controla el ritmo circadiano, la repetición rítmica de ciertos fenómenos aproximadamente a la misma hora todos los días. También conocido como reloj biológico, contiene alrededor de 20.000 neuronas que generan señales neuronales y hormonales que regulan las diferentes funciones del organismo en un ciclo de aproximadamente 24 horas. Algunas señales generadas por las neuronas del núcleo supraquiasmático incluyen el ácido gamma-aminobutírico, vasopresina, péptido intestinal vasoactivoy somatostatina. Las diferentes funciones del cuerpo sincronizadas con las señales generadas son el ciclo sueño-vigilia, la temperatura corporal, los cambios en la presión arterial , la producción de orina y la secreción hormonal .

Viajar a través de zonas horarias puede confundir los ritmos circadianos de una persona, que están controlados por el núcleo supraquiasmático.

Los ritmos circadianos pueden ser arrastrados por el ciclo de luz y oscuridad del entorno. Una vez que la luz procedente del entorno llega a los ojos, las células de la retina especializadas sensibles a la luz conocidas como fotorreceptores convierten la luz en señales eléctricas y luego la transmiten al cerebro. Estas señales que viajan a lo largo del tracto retinohipotalámico producen arrastre. El arrastre es el cambio de fase de la actividad del núcleo supraquiasmático para que se sincronice con el ciclo de luz y oscuridad del entorno de la misma frecuencia. Durante el día subjetivo, el arrastre está mediado por el monofosfato de adenosina cíclico y el péptido activador de la adenil ciclasa pituitaria, mientras que durante la noche subjetiva está mediado por el monofosfato de guanosina cíclico y la acetilcolina.

Las señales generadas por las neuronas del núcleo superaquiasmático sincronizan el ciclo sueño-vigilia.

Aparte de las señales de luz ambiental, el núcleo supraquiasmático está influenciado por la melatonina . La melatonina es una hormona sintetizada a partir del neurotransmisor serotonina por la glándula pineal. Es tanto un agente como regulador del núcleo supraquiasmático. Su síntesis es circadiana, donde es inhibida por la luz y estimulada por la oscuridad. A medida que aumenta su nivel durante la oscuridad ambiental, la melatonina envía información al cerebro de que ha llegado la noche y, en consecuencia, se evoca el arrastre de las funciones corporales.

Se han identificado varios genes que regulan el ritmo circadiano. Estos son los genes atemporales, del período, del reloj y del ciclo. Controlan la expresión de proteínas, lo que conduce a un complejo sistema de retroalimentación negativa intracelular. El sistema de retroalimentación negativa explica la periodicidad del núcleo supraquiasmático.

La variación en el ritmo de la señalización neuronal y hormonal ocurre estacionalmente. Puede reflejar la influencia de la variación en la longitud, las mareas, la temperatura y la luz solar del día. En el jet lag, el reloj biológico se interrumpe debido a un cambio artificial repentino en la hora del reloj al viajar a una zona horaria diferente, lo que resulta en un cambio abrupto de las señales neuronales y hormonales. A menudo, se requieren varios días para restablecer el funcionamiento del cuerpo a un ciclo normal de 24 horas.

 

Mira estos Artículos

Subir