Informe final del proyecto: Modulación ambiental y hormonal de las conductas rítmicas

Abstract

Los movimientos de rotación y translación de la Tierra crean ciclos diarios y estacionales con variaciones evidentes de luz y temperatura. El fotoperiodo (que toma en cuenta la duración del día y la noche) sincroniza los ritmos diarios de los vertebrados principalmente influyendo sobre la secreción de melatonina, la hormona que señaliza la noche. La melatonina tiene un ritmo propio que permite que los individuos se preparen anticipando a los cambios cíclicos del ambiente y la alternancia entre el día y la noche pone en hora este ritmo. Como la duración del día y la noche cambia con las estaciones el sistema también puede usar estas variaciones para acompasar sus ritmos estacionales. Los cambios causados por factores antropogénicos, por ejemplo, el cambio climático o la contaminación lumínica, modifican las claves fotoperiódicas y cambian la temperatura ambiental, desacoplando ciclos naturalmente sincrónicos. Esto evidencia la importancia de comprender el efecto de diversas variables ambientales sobre los ritmos biológicos y su base neuroendócrina. Si bien el fotoperiodo ha sido largamente estudiado, el rol sincronizador de la temperatura se ha explorado en pocas especies. Algunos de estos estudios reportan que puede sincronizar el ritmo circadiano y estacional e incluso modular el sistema melatoninérgico. Gymnotus omarorum, un pez eléctrico autóctono, surge como un modelo oportuno para analizar el rol sincronizador de la temperatura sobre ciclos circadianos y estacionales. En el laboratorio tiene un ritmo circadiano que se sincroniza con el fotoperiodo, mediado por melatonina. En la naturaleza vive en condiciones de poca información lumínica y sin embargo mantiene un ritmo diario en su conducta eléctrica, que está en fase estable con el ciclo diario de temperatura. Asimismo, muestra variaciones estacionales en los mecanismos hormonales que subyacen conductas sociales y en su madurez reproductiva. Hipotetizamos que en esta especie la temperatura sincroniza los ritmos circadianos y estacionales y que su acción es mediada por variaciones en el sistema melatoninérgico. Abordaremos esta hipótesis combinando experimentos en la naturaleza y en condiciones controladas de laboratorio, utilizando técnicas que incluyen el registro conductual, la cuantificación hormonal y herramientas celulares y moleculares.