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Ritmos Biológicos y Fotorrecepción

Ritmos Biológicos

La luz es el principal sincronizador en el ajuste de los ritmos endógenos con los medioambientales. En la retina de los mamíferos existe una subpoblación de células ganglionares fotosensibles (de las cuales se muestra un ejemplo en la imagen) que expresan un fotopigmento denominado melanopsina y que envían información sobre los ciclos noche/día al reloj biológico central, el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, a través del tracto retino-hipotalámico. Además de ser fotosensibles, las células melanopsínicas canalizan la información sobre los ciclos diarios que conos y bastones envían al cerebro y participan en otras funciones como el reflejo de constricción pupilar a la luz, la regulación de los ciclos de sueño/vigilia, etc. Estudios recientes les adjudican un papel en la visión consciente. Las señales de salida del núcleo supraquiasmático sirven para ajustar los ritmos diarios de otros órganos. La vía mejor conocida es la que conecta el reloj central con la pineal, que se traduce en un ritmo de secreción de melatonina por esta glándula que a su vez sincronizará otros relojes periféricos. Por su parte, en los vertebrados no mamíferos la luz es también la que regula los ciclos reproductores, que son estacionales y dependen de la longitud del fotoperiodo. En este proceso intervienen neuronas hipotalámicas que son directamente fotosensibles y que expresan varios tipos de fotopigmentos, como la opsina-VA y la melanopsina. El modo por el cual tiene lugar la regulación de los ritmos de reproducción aún no está bien caracterizado.

Líneas de investigación:

  • Eje retina-núcleo supraquiasmático-glándula pineal en los mamíferos.
  • Fotorrecepción visual y circadiana.
  • Células ganglionares melanopsínicas fotosensibles de la retina.
  • Fotorreceptores hipotalámicos de vertebrados no mamíferos.
  • Modelos animales de degeneración retiniana.

Localización:

Área de Biología Celular. Facultad de Medicina 8ª planta.

Miembros y contacto:

Publicaciones destacadas

  • Vertebrate ancient opsin photopigment spectra and the avian photoperiodic response.

    Referencia:
    Biology Letters. doi:10.1098/rsbl2011.0864
    Año:
    2011
    Autores:
    W. L. Davies, M. Turton, S.N. Peirson, B.K. Follett, S Halford, J.M. García-Fernández, P.J. Sharp, M.W. Hankins, R.G. Foster
  • Perinatal development of melanopsin ganglion cells in the albino mouse retina.

    Referencia:
    Brain Research 1419: 12-18
    Año:
    2011
    Autores:
    I. Gonzalez-Menendez, F. Contreras, J.M. Garcia-Fernandez, R. Cernuda-Cernuda.
  • No loss of melanopsin-expressing ganglion cells detected during postnatal development of the mouse retina

    Referencia:
    Histology and Histopathology 25: 73-82
    Año:
    2010
    Autores:
    I. González-Menéndez, F. Contreras, R. Cernuda-Cernuda, J.M. García-Fernández
    Enlace:
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  • Daily rhythm in melanopsin expressing cells in the mouse retina

    Referencia:
    Frontiers in Cellular Neuroscience. 3:3. doi:10.3389/neuro.03.003.2009
    Año:
    2009
    Autores:
    I. González-Menéndez, F. Contreras, R. Cernuda-Cernuda, J.M. García-Fernández
    Enlace:
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  • VA opsin-based photoreceptors in the hypothalamus of birds

    Referencia:
    Current Biology 19: 1396-1402
    Año:
    2009
    Autores:
    S. Halford, S.S. Pires, M. Turton, L. Zheng, I. González-Menéndez, W. L. Davies, S.N. Peirson, J.M. García-Fernández, M.W. Hankins, R.G. Foster
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