Descubren como funciona el reloj biológico de los animales

Aunque no había certezas de cómo perciben el tiempo los animales, se sabía que éstos tienen la capacidad de reconocer en qué época del año se encuentran, ya sea para poder adaptarse a la llegada de una nueva temporada o bien para reproducirse con mayor efectividad. Cómo es que lo hacen constituía sin embargo hasta ahora un misterio que, tras treinta años de investigaciones, un veterinario platense radicado en Inglaterra ha contribuido a resolver.

Publicado hace unos días en la revista Proceedings, de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, el estudio que ofrece la respuesta a ese viejo interrogante es el resultado de una tesis doctoral co dirigida por el platense Domingo Tortonese y realizada por Jennifer Castle-Miller, una estudiante de doctorado en el Centro de Anatomía Comparada y Clínica de la Universidad de Bristol. Gracias a su trabajo, pudo conocerse finalmente el mecanismo por el cual la melatonina traduce los efectos de la duración del día en la fisiología estacional.

Se sabe desde hace años que el proceso de adaptación al tiempo que realizan tanto mamíferos como aves está mediado por la liberación de hormonas de la glándula pituitaria que controlan funciones tan diversas como la reproducción, la respuesta al estrés o el crecimiento de una nueva capa de piel. Y aunque luego se descubrió que la medición de la longitud del día -y en consecuencia la época del año- estaba regulada en cambio por la hormona melatonina, liberada durante la noche por la glándula pineal, los científicos no entendían hasta ahora la forma en que la melatonina podía indicar el tiempo a la pituitaria.

Utilizando una oveja como modelo experimental, Castle-Miller, Tortonese y el profesor David Bates (el otro codirector de la tesis) descubrieron que la duración de la secreción de melatonina en la noche controla la producción de diferentes formas de una proteína llamada factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF, por sus siglas en inglés).

“Encontramos que esta producción dependiente de la melatonina tiene dos efectos complementarios: mientras que por un lado interviene en la remodelación de los vasos sanguíneos que conectan el cerebro con la glándula pituitaria, por otro funciona como una señal mensajera para actuar sobre las células de la pituitaria que producen hormonas que controlan la fertilidad estacional”, explica el doctor Tortonese.

Al desentrañar el mecanismo por el cual los animales miden el tiempo del año para adaptarse a un entorno cambiante, el hallazgo podría tener fuertes implicancias tanto sobre la producción de ganado como en el tratamiento de ciertas enfermedades humanas.

APLICACIONES POTENCIALES

“Este descubrimiento abre la puerta al desarrollo de nuevas drogas destinadas a controlar el ciclo reproductivo anual, específicamente para adelantar o retrasar el inicio de lo que normalmente se conoce como estación de cría y, asimismo, el momento de su terminación. Resulta especialmente aplicable en aquellas especies foto periódicas de reproducción estacional definida como el caballo y la oveja, e inclusive en otras en las que la estacionalidad foto periódica es menos marcada como el cerdo”, cuenta Tortonese.

“En cuanto a medicina humana -agrega-, su aplicación se vislumbra en el tratamiento de enfermedades de incidencia estacional como la migraña y ciertos tipos de depresión, así como en patologías en las que directa o indirectamente participan hormonas hipofisarias y requieren un incremento del flujo sanguíneo como el cáncer de próstata o de mama”.

Nacido en La Plata y formado de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNLP, de la que egresó en 1980, Domingo Tortonese ha realizado gran parte de su carrera en el exterior. Con una especialización en endocrinología reproductiva y una breve experiencia de trabajo en el INTA de Balcarce, en 1987 decidió emigrar a Estados Unidos para realizar un postdoctorado en endocrinología en la Universidad de West Virginia, y desde entonces no ha vuelto a vivir a nuestro país. Actualmente reside en Bristol, donde se desempeña como profesor de su universidad.