...un reloj que lo controla todo...

 

Nucleo supraquiasmatico

 

Descubrimiento del reloj central de mamíferos

Localización

Características neuroanatómicas

¿Cual ha sido la bibliografía utilizada?

En torno al año 1950 varios laboratorios ya habían demostrado que la generación y la regulación de los ritmos circadianos en animales multicelulares era el producto de una especialización del sistema nervioso. El famoso psicobiólogo Curt Richter anunció en 1960 que debía existir un marcapasos circadiano crítico que se localizaba en el hipotálamo anterior, aunque no supo concretar su localización exacta. Por esa época, la región anterior hipotalámica estaba pobremente descrita, anatómicamente, y completamente desconocida en su funcionalidad.

Fueron dos campos de investigación los que consiguieron apuntar directamente a una región específica del hipotalámo como el reloj central buscado:

Por un lado, los estudios llevados a cabo por el Dr. Robert Y. Moore en la Universidad de Chicago, en los que mediante una técnica recientemente desarrollada, el trazado axónico por autorradiografía, demostró la existencia de un vía anatómica directa desde la retina hasta una región del hipotálamo anterior, los núcleos supraquiasmáticos (NSQ).

Y por otro, mediante lesiones específicas de los NSQ se consiguió confirmar su implicación clave en la generación de la ritmicidad circadiana de mamíferos. Este gran paso en la Cronobiología fue llevado a cabo en 1972 por dos laboratorios de manera independiente, el grupo de Moore y Eichler y el de Stephan y Zucker.

Aún así, aunque estos datos daban un argumento sólido en favor de los NSQ, la comunidad científica no se dio por satisfecha. Los datos definitivos fueron apareciendo poco a poco a lo largo de los últimos 20 años.

El primero fue un trabajo de Inouye y Kawamura en 1979 que demostraba que extrayendo los NSQ de una rata se generaba la pérdida de los ritmos circadianos de actividad eléctrica en ciertas regiones del cerebro pero, sin embargo, se preservaba la ritmicidad de la tasa de disparo (firing rate) dentro de esos NSQ aislados.

Este resultado fue confirmado y extendido por varios estudios posteriores, los cuales demostraron tanto la preservación del ritmo de la tasa de disparo del NSQ como de la utilización de la glucosa en cortes mantenidos in vitro.

Así, los datos disponibles a mitad de los años 80 apuntaban a que la extirpación de los NSQ producía la pérdida de casi todas las funciones circadianas estudiadas, además de que él mismo mantenía su ritmicidad en aislamiento tanto in vivo como in vitro.

El paso final para establecerlo como el marcapasos principal de mamíferos fue gracias a una serie de estudios innovadores basados en el transplante de tejido neural. Aunque hubieron trabajos preliminares, presentados por Drucker-Colin y por Sawaki, el primer experimento definitivo fue el publicado por Lehman en 1987, el cual evidenciaba el papel crítico del transplante y la supervivencia del tejido del NSQ para el restablecimiento de la ritmicidad perdida por una previa extirpación del NSQ.

Le siguieron más estudios que confirmaban los resultados pero éstos, que usaban NSQ fetal para que el injerto fuese completamente efectivo, no fueron capaces de responder a las críticas que apuntaban que la ritmicidad restablecida no era por efecto de los NSQ fetales transplantados sino por la estimulación de la función inactiva del NSQ del hospedador que aún le quedaba.

Esta crítica fue finalmente superada al demostrarse que el transplante del NSQ fetal de un hámster mutante, llamado tau (que presentaba un período de oscilación endógena de 20 horas) restablecía la ritmicidad de un hámster silvestre (con un período intrínseco de 24 horas) al que le habían lesionado inicialmente los NSQ, pero además con la peculiaridad de que NO se restablecía el ritmo con el período del hospedador (24h), sino que expresaba el del donante (20h).

De esta manera todos los datos apoyaron la idea de que los núcleos supraquiasmáticos eran y son el marcapasos circadiano responsable de generar y mantener la organización temporal de la mayoría de funciones fisiológicas, endocrinas y comportamentales de mamíferos.

Línea argumental seguida de Moore RY y Silver R 1

 
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