Relojes periféricos en el tracto digestivo del carpín ("Carassius auratus"): síntesis circadiana de melatonina y su función en la motilidad intestinal

Abstract

En la presente Tesis Doctoral se describe, por primera vez en un vertebrado, la existencia de relojes periféricos en estructuras digestivas, sincronizables a estímulos no fóticos, y con una salida en forma de síntesis de melatonina, hormona que estaría participando en la motilidad intestinal del carpín. Para ello se clonaron parcialmente genes reloj pertenecientes a las familias Period y Cryptochrome. Estos genes se expresan de manera rítmica en hígado e intestino del carpín, presentando diferencias de fase y amplitud respecto a uno de los relojes principales en peces, la retina. Además en estas localizaciones se expresan tres genes controlados por el reloj, la gAanat-1, gAanat-2 y gHiomt-2, que codifican para las principales enzimas de síntesis de melatonina. Estas tres enzimas han sido clonadas en el carpín en esta Tesis, obteniendo como resultados más novedosos la descripción de una segunda isoenzima de HIOMT y la existencia de ritmos de expresión de HIOMT y AANAT-2 en hígado e intestino posterior. La funcionalidad de estas enzimas se ha comprobado mediante ensayos de actividad in vitro y cuantificación del producto formado por HPLC, lo que nos permite concluir que tanto el hígado como el intestino posterior del carpín tienen actividad AANAT (atribuible a la isoforma 1 ó 2 en distinta proporción en función del tejido). Estos resultados constituyen la primera evidencia tanto de síntesis de melatonina gastrointestinal como de producción de la hormona en estructuras no fotosensibles en un vertebrado. Por último, esta melatonina ejerce un papel como regulador de la motilidad intestinal del carpín, ya que disminuye la contracción ejercida por la acetilcolina y la serotonina a través de receptores específicos situados a nivel local, en un efecto independiente del sistema nitrérgico pero dependiente del calcio extracelular. Esta relajación supondría una señal de saciedad que justifique el efecto anorético descrito en esta hormona.