En los organismos vivos, los ritmos circadianos de las funciones conductuales y fisiológicas están controlados por osciladores endógenos que se sincronizan con factores ambientales, como los ciclos diarios de luz/oscuridad, la temperatura y la disponibilidad de alimentos. Una de estas funciones es la homeostasis metabólica, que depende de una sincronización circadiana precisa y colaborativa entre células y tejidos. Esto ha llevado al desarrollo de la maquinaria del reloj circadiano, que consiste en bucles de retroalimentación transcripcional-translacional intracelulares bien coordinados que involucran un conjunto de «genes del reloj».
En el grupo de los teleósteos, varios genes del reloj muestran ritmos diarios de abundancia de ARNm, como se ha informado para clock, bmal1 y cry2 en el cerebro del salmón del Atlántico (Salmo salar), o clock1a, bmal1 y per1 en el hipotálamo y la retina de la trucha arcoíris, incluso en oscuridad constante. También se han notificado ritmos de expresión de los genes del reloj en órganos además del cerebro, incluidos el hígado, el músculo, el tejido adiposo, el páncreas, el riñón, el pulmón y el ovario de los mamíferos. De manera similar, los genes del reloj muestran ritmos diarios en los tejidos periféricos de los peces teleósteos, como el hígado, el corazón, el bazo y la vesícula biliar. Junto con la persistencia de los ritmos en condiciones de libre curso, se puede considerar que todos estos tejidos albergan un oscilador circadiano.
Bajo este escenario, un equipo de investigadores de la Universidad de Vigo y Universidad de Stirling desarrolló un nuevo estudio que busca comprender el funcionamiento de la maquinaria circadiana en órganos periféricos como el TGI y qué también contribuirá a mejorar diferentes aspectos de la acuicultura, desde las estrategias de cultivo hasta el bienestar, entre otros.
Sobre la investigación
Los factores ambientales (ciclos diarios de luz/oscuridad, disponibilidad de alimentos, etc.) sincronizan los osciladores endógenos en los organismos vivos, permitiéndoles así controlar los ritmos de las funciones conductuales y fisiológicas, como la homeostasis energética.
El tracto gastrointestinal (TGI) es el primer sitio de contacto de los nutrientes al ingerir alimentos. Por lo tanto, el TGI es clave en la homeostasis energética. Existen osciladores circadianos dentro del TGI de los mamíferos, que modulan la función diaria del tejido.
Sin embargo, se dispone de poca información al respecto en otros vertebrados, como los peces. Por lo tanto, el objetivo del presente análisis fue confirmar la presencia de un oscilador circadiano dentro del TGI de la trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) y su interacción con las hormonas liberadas localmente que participan en la regulación de la alimentación en esta especie.
“Evaluamos la presencia de los principales componentes de la maquinaria del reloj (clock1a, bmal1, per1, cry2 y rev-erbβ-like) y las hormonas relacionadas con la ingesta de alimentos Grelina (ghrelin), Péptido similar al glucagón 1 (glp1) y Colecistoquinina (cck) dentro del tracto gastrointestinal de truchas sometidas a condiciones normales”, detallaron los autores.
Posteriormente, los expertos evaluaron el papel de la alimentación y la luz en la sincronización del funcionamiento rítmico del TGI. Para ellos, se expusieron a los peces a oscuridad constante, ayuno, un nuevo horario de alimentación y realimentación en oscuridad constante.
Según nuestros resultados, existe un oscilador circadiano en todo el TGI de la trucha arcoíris, basado en los ritmos diarios de la abundancia del ARNm de los genes del reloj (clock1a, bmal1b, per1, cry2 y reb-ervβ-like)”, destacaron los científicos.
Además, determinaron que “la luz influye en la función del oscilador circadiano dentro del TGI, pero la alimentación es un factor clave como sincronizador. El tiempo de alimentación y la presencia y/o ausencia de alimento sincronizan la función rítmica del TGI, como se observó para las hormonas del TGI (Ghrelina, Glp1 y Cck)”.
Tras los hallazgos, los investigadores afirmaron que “dado que la alimentación es una prioridad en la acuicultura, es necesario investigar los mecanismos homeostáticos, hedónicos y circadianos que afectan el comportamiento alimentario”.
