7 de enero de 2016

Un nuevo estudio vincula hitos de la vida a un ritmo biológico no circadiano en los dientes

Un nuevo estudio vincula hitos de la vida a un ritmo biológico no circadiano en los dientes
GETTY//BONNINSTUDIO

MADRID, 7 Ene. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Facultad de Odontología de la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos, proporcionan evidencia experimental de un nuevo ritmo cronobiológico responsable de regular el ritmo de crecimiento y desarrollo en los grandes mamíferos. El ritmo circadiano, o 'reloj biológico diario,' controla gran parte del ritmo normal de desarrollo de un organismo y este paradigma de crecimiento ha sido el foco de una intensa investigación molecular, celular, farmacológica y conductual durante décadas.

Pero surgen cuestiones como por qué las ratas maduran más rápido que los humanos. "Es imposible explicar las enormes variaciones en la edad de la madurez y otros hitos del desarrollo con sólo mirar las diferencias en este ritmo diario", afirma el doctor Timothy Bromage, profesor de Biomateriales y Ciencia Básica y y Biología Craneofacial en la Facultad de Odontología de la Universidad de Nueva York. "Esto sugiere que otro mecanismo de tiempo biológico está funcionando", añade.

A través del análisis metabolómico de plasma sanguíneo, el doctor Bromage y su equipo han vinculado estas variaciones a otro mecanismo de temporización biológica que opera en los ritmos multi-día de crecimiento y degradación, unos hallazgos que se revelan en un artículo que se publica en la revista 'Plos One'.

Esta investigación se basa en estudios anteriores del doctor Bromage que observaron los ritmos biológicos de varios días dentro de las líneas de crecimiento en el esmalte dental y el tejido óseo del esqueleto publicados por primera vez en febrero de 2009 en 'Calcified Tissue International'.

"Estos ritmos, originarios del hipotálamo, una región del cerebro que funciona como el centro de control principal del sistema nervioso autónomo, afectan a los huesos, el tamaño del cuerpo y muchos procesos metabólicos, incluyendo la frecuencia cardiaca y la respiración -lanza como hipótesis Bromage--. Los ritmos afectan al ritmo general de vida de un organismo y su vida útil, por lo que una rata que desarrolla dientes y hueso en una fracción del tiempo de un ser humano, de hecho, también vive más rápido y muere a una edad mucho más joven".

En su investigación actual, Bromage y su equipo caracterizaron estos ritmos a través de análisis metabolómicos y del genoma del plasma sanguíneo de un mamífero de tamaño mediano, el cerdo doméstico. El estudio es el primero en usar la metabolómica para hacer frente a una pregunta en la biología evolutiva, según sus autores.

Los investigadores encontraron que los metabolitos del plasma sanguíneo y el ARN procedentes de 33 cerdos domésticos durante un periodo de dos semanas oscilan en un ritmo de cinco días. Utilizando el análisis microscópico, los científicos también observaron un ritmo correspondiente de cinco días en el esmalte de los dientes de los cerdos.

El estudio adicional reveló dos ritmos de cinco días en tandem, uno controlando el crecimiento del tejido y otro comenzando tres días más tarde para la degradación de compuestos moleculares relacionados con el crecimiento volviendo de nuevo a sus entidades biológicas básicas para su uso en la siguiente ronda de crecimiento.

"Estos resultados proporcionan una nueva visión de los procesos biológicos que regulan el crecimiento y el tamaño corporal y el control de la duración de la gestación, el destete, la edad de madurez y otros hitos del desarrollo", afirma el doctor Bromage. "Creemos que éste es un componente clave de qué regula la historia de la evolución de la vida de las especies", concluye.