Rev Mex Neuroci 2015; 16(3): 39-51

Resumen

La optogenética es una tecnología que utiliza el efecto que la luz hace sobre canales iónicos fotosensibles. Estos pueden abrirse, como en el caso del canal de rodopsina (ChR2), con un efecto neto de despolarización, o con el canal de la halorodopsina, NpHR, producen una inhibición de las corrientes iónicas en las células. En la actualidad hay mas herramientas moleculares de este tipo, que son utilizadas para estudios in vitro, ex vivo y con animales los cuales expresan este tipo de proteínas de membranas celulares por manipulación genética (Knock-in). Se revisaron los artículos que utilizan este tipo de tecnología optogenética, en el papel de dos neuropéptidos, que regulan desde el hipotálamo lateral los estadios del dormir y la conducta alimentaria. Las orexinas, también llamadas hipocretinas, son dos neuropépetidos, que suprimen el sueño y selectivamente el sueño de movimientos oculares rápidos. La mutación en uno de los receptores, el subtipo dos de orexina, se ha detectad como el agente causal de la narcolepsia en perros Doverman, mientras que en seres humanos con narcolepsia también hay un defecto en este sistema de orexinas, pero se supone que es de tipo autoinmune. El otro neuropéptido es la hormona concentradora de melanina (MCH), que se localiza también en el hipotálamo lateral. Sus funciones sobre el sueño son aumentar del sueño MOR, y promover la conducta de alimentación por deficiencias calóricas. Mientras que las orexinas tienen una función sobre el consumo de alimentos apetecibles, aun cuando las necesidades calóricas estén satisfechas. El conocimiento confirmado por la optogenética de la interacción de estos dos neuropéptidos, en la regulación del sueño y la conducta alimentaria, pueden ayudar a comprender problemas de salud como la obesidad mórbida infantil, en donde la deficiencia de sueño se correlaciona de manera inversa con el aumento el los índice de masa corporal.

Palabras clave.
Optogenética, sueño, sueño MOR, orexina, hormona concentradora de la melanina, apetito

Abstract

Optogenetics is a technology that uses the effect of light on photosensitive ion channels. These can be opened, as in the case of rhodopsin channel-2 (ChR2), with a net effect of depolarization, or as the channel of halo rhodopsin, NpHR, in which light produces an inhibition of ionic currents. Currently there are more molecular tools of this type, which are used for in vitro, ex vivo and animal studies, which express this type of cell membrane proteins, by genetic manipulation (knock-in). Articles that used this type of optogenetic technology was reviewed, especially those of the role of two neuropeptides that regulate from the lateral hypothalamus different sleep stages and eating behavior. Orexins, also called hypocretins, are two neuropeptides, which selectively suppress sleep and sleep with rapid eye movement (REM sleep). Mutation in one of their receptors, orexin subtype two, has detected as the agent in Doberman dogs narcolepsy. While narcolepsy in humans, it has been proposed as autoimmune disease. The other neuropeptide studied was melanin-concentrating hormone (MCH), which is also located in the lateral hypothalamus. Their function in sleep is to increased REM sleep, and promoting feeding behavior by calorie deficiencies. While orexin have a role on the consumption of palatable foods, even when calorie needs are already met. The knowledge of optogenetics confirmed by the interaction of these two neuropeptides in the regulation of sleep and eating behavior, can help to understand health problems such as childhood morbid obesity, where sleep deficiency correlates inversely with the increase the body mass index.

Keywords
Optogenetics, orexin, REM sleep, sleep, melanin concentrating hormone, appetite.