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(SCN)¿Cómo el núcleo de Suprachiasmatic controla ritmo circadiano?

Los ritmos circadianos son ciclos biológicos dentro de los organismos que permiten que ajusten su fisiología y comportamiento para anticipar y para adaptarse a los cambios en el ambiente exterior. Los ritmos circadianos se mantienen con la ayuda de los relojes circadianos, el reloj circadiano principal en mamíferos son el núcleo suprachiasmatic (SCN).

Neuroanatomía del núcleo de Suprachiasmatic (SCN)

El SCN está situado en la región anterior del hipotálamo, y contiene áspero 20.000 neuronas. El SCN se puede dividir en dos secciones principales dependiendo de la expresión del neuropeptide.

La base del `' del SCN se comprende principal del péptido intestinal vasoactivo (VIP) que expresa las células. La base recibe principal la entrada de la retina y de otras regiones del cerebro.

Por otra parte, la granada del `' hacia adentro comprendió principal del vasopressin de la arginina (AVP) que expresaba las células. La granada recibe entradas principal de la corteza, del forebrain básico, y del hipotálamo. El SCN envía rendimientos a las diversas partes del cerebro tales como las áreas intermedias del hipotálamo y del tálamo.

Haber de imagen: ambientes médicos del lila
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Entradas al SCN

El SCN recibe dos tipos de entrada: fótico y no-fótico. La entrada fótica viene de las células retinianas intrínseco fotosensibles del ganglio (ipRGCs), que proyectan a través del trecho retino-talámico vía sinapsis glutamatergic a las neuronas en el SCN. Esto ayuda a sincronizar el reloj circadiano.

La exposición a la luz puede alterar el ritmo circadiano, se refiere que mientras que un “desplazamiento de fase”. Los defasajes pueden romper las reacciones normales al ritmo circadiano; por ejemplo, la exposición a la luz durante la noche afectará a configuraciones de sueño vía un desplazamiento de fase.

La entrada no-fótica al SCN viene de otras regiones del cerebro y ayuda a modular el ritmo circadiano. Los SCN contienen los diversos receptores de la serotonina (5-HT). la entrada 5-HT del raphe del midbrain ayuda a modular la reacción de SCN a la luz regulando defasajes.

El núcleo del intergeniculate (IGL) contiene el neuropeptide Y (NPY) que expresa las neuronas, así como el ácido aminobutírico gamma (GABA) que expresa las neuronas. El IGL proyecta al SCN vía el carril geniculo-hipotalámico, e induce defasajes durante el día. El estímulo del núcleo intermedio del raphe y del núcleo dorsal del raphe aumenta el contenido de la serotonina en el SCN y el IGL, respectivamente.

Generación de SCN y mando del ritmo circadiano

El ritmo circadiano generado por el SCN confía en voto negativo demorado en un bucle de retroalimentación transcriptivo de la base. Los dimeros CLOCK/BMAL1 actúan en las regiones del promotor de la E-caja en el cromosoma para ascender la transcripción de diversos reguladores del ritmo circadiano (genes del reloj), por ejemplo diversos genes del período (POR) y (CRY) de Cryptochrome. Esto da lugar a proteínas de un aumento de POR y del GRITO.

Después de un retraso los dimeros de PER/CRY aumentan y comienzan a inhibir la transcripción de sus propios genes. POR y el GRITO también es degradado por los complejos de la ligasa del ubiquitin. Estos cambios dan lugar a la disminución de POR y LLORAN, por lo tanto bajando la inhibición de su transcripción así que un nuevo ciclo comenzará eventual.

POR está implicado simultáneamente en un rizo de retroalimentación positiva, en el cual el REV-ERBα actúa en las regiones del promotor de RORE para inhibir la transcripción de BMAL. POR lazos al REV-ERBα que permite que BMAL sea transcrito, así teniendo en cuenta para que más POR y GRITO sean transcritos.

La región del promotor de la E-caja es también responsable de la transcripción de los genes del reloj-mando (CCG) y los bucles de retroalimentación discutidos son responsables del ciclo de 24 horas para la expresión de CCG. Aspectos del mando de CCGs diversos del homeostasis y del ciclo celular.

Todas las neuronas dentro del SCN oscilan con diversas fases, los rendimientos de la cosechadora de las células para dar un ritmo, que se conoce como la red del multi-oscilador de SCN. Las células del VIP controlan la fase causada por la luz que reajusta en el SCN y ofrecen una señal de acoplamiento para los osciladores de SCN. Esto ayuda a estabilizar y a sincronizar ritmos entre las neuronas individuales de SCN. GABA que hace señales también ayuda a sincronizar las neuronas individuales de SCN.

Efectos del ritmo circadiano sobre la carrocería

El ritmo circadiano se transporta del SCN a otras partes del cerebro. Éstos las señales rio abajo actúan en el sistema neuroendocrino o las neuronas de motor pre-autonómicas del hipotálamo, teniendo en cuenta una multitud de reacciones fisiológicas ocurrir.

El SCN proyecta a la casquillo del prensaestopas pineal afectar a la secreción del melatonin, que se puede lograr por las acciones del VIP que activan ciclasa de adenil. Esto aumenta la concentración de campamento, que estimula la N-acetiltransferasa, aumentando el índice de síntesis del melatonin.

La baja del melatonin es la más alta durante la noche y contribuye al ciclo del sueño/de la estela previniendo defasajes, reduciendo tiempo de espera del inicio del sueño, tiempo de sueño total cada vez mayor, e inhibiendo despertar circadiano.

El cortisol se secreta de la casquillo del prensaestopas suprarrenal y exhibe un ritmo circadiano. Los niveles del cortisol son los más inferiores durante la noche y el pico durante la mañana. La baja del cortisol es regulada por el eje hypothalamo-pituitario-suprarrenal (HPA).

El HPA recibe NPY entrado del SCN, que da lugar a la baja de hormonas adrenocorticotrópicas de las células del corticotroph en la glándula pituitaria anterior, debido a este cortisol se libera de la casquillo del prensaestopas suprarrenal. El cortisol tiene un rizo de voto negativo con la glándula pituitaria, en la cual los niveles de levantamiento de acto del cortisol para inhibir su secreción.

El ritmo circadiano puede también actuar en muchos otros aspectos de la fisiología humana - incluyendo metabolismo, temperatura del cuerpo y diversos elementos del sistema inmune.

En control de procesos fisiológicos

En conclusión, el SCN controla muchos procesos fisiológicos con el ritmo es genera. La transcripción de los genes del reloj en respuesta al ciclo del día/de la noche es dominante a todos los procesos afectados por el ritmo circadiano. La integración de entradas fóticas y no-fóticas a la impulsión de SCN el ciclo para el ritmo.

Más investigación en el SCN y los ritmos circadianos ofrecerá una comprensión mejor y más detallada de cómo el SCN genera el ritmo circadiano y de cómo otras partes del cerebro influencian esto. Más investigación también revelará la información adicional con respecto cómo el ritmo circadiano efectúa otras partes del cerebro en su transmisión de señales rio abajo.

Fuentes

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Written by

Samuel Mckenzie

Sam graduated from the University of Manchester with a B.Sc. (Hons) in Biomedical Sciences. He has experience in a wide range of life science topics, including; Biochemistry, Molecular Biology, Anatomy and Physiology, Developmental Biology, Cell Biology, Immunology, Neurology  and  Genetics.

Citations

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