Funcionamiento del sistema circadiano en modelos fisiológicos y patológicos de cronodisrupción en rodedores : cronopotenciación por melatonina = Circadian system functionality in physiological and pathological rodent models of chronodisruption : cronoenhancement by melatonin

Abstract

In the modern societies, exposure to light pollution, shift work, and intercontinental travels are steadily forcing a misalignment between the internal temporal organization of our circadian system and the environmental time cues, a phenomenon known as chronodisruption (CD). In this PhD thesis, we studied the consequences and underling mechanisms of CD in a dual-phasing animal (Octodon degus), or other rodent models bearing human-like pathologies (retinitis pigmentosa, Alzheimer Disease and cancer) associated with CD. To do this, methodologies ranging from clock gene expression to biochemical and behavioral analyses were used. We showed that the degu is an excellent model to study CD, since an internal desynchronization in its circadian system appears when these animals spontaneously reverse their activity-phase preference from day to night. In addition, we found that melatonin can be used as an effective chronobiotic therapy for CD, except when the timing of its administration acts as a conflicting zeitgeber.

Keywords: chronodisruption, melatonin, rodent, melanoma, retinitis pigmentosa, Alzheimer disease, nocturnalism, degu, circadian rhythms

En las sociedades modernas, la contaminación lumínica, el trabajo a turnos, y los viajes intercontinentales generan un desajuste entre la organización temporal interna del sistema circadiano y las señales ambientales externas, conocido como cronodisrupción (CD). Esta Tesis Doctoral se centra en investigar las consecuencias y los mecanismos que subyacen a la CD en un roedor dual (Octodon degus) o en modelos con distintas patologías (retinosis pigmentaria, enfermedad de Alzheimer y cáncer) asociadas a la CD en humanos. Para ello, se utilizaron diferentes metodologías incluyendo la expresión de genes reloj y análisis bioquímicos y comportamentales. Esta Tesis demuestra que el degu es un modelo excelente para el estudio de la CD, ya que presenta una desincronización interna del sistema circadiano cuando invierte espontáneamente su fase de actividad del día a la noche. Además, la melatonina puede utilizarse como terapia eficaz para tratar la CD, siempre que no constituya un zeitgeber conflictivo.

Palabras clave: cronodisrupción, melatonina, roedor, melanoma, retinosis pigmentaria, enfermedad de Alzheimer, nocturnalismo, degu, ritmos circadianos