Reentrada no marcapasso circadiano por meio de três estágios distintos

Os ritmos circadianos são gerados endogenamente por um marcapasso central e são sincronizados com o ciclo LD ambiental. Os ritmos podem ser ressincronizados ou reentrados, após uma mudança do ciclo LD, como ao viajar através de fusos horários. Os autores realizaram um mapeamento de alta resolução do marcapasso para analisar o processo de reentreinamento usando ritmos de início de melatonina pineal de rato (MT (on)) e deslocamento de melatonina (MT (off)) como marcadores. Após atrasos LD (12:12) de 3, 6 e 12 h, MT (ligado) foi bloqueado em fase imediatamente, enquanto MT (desligado) mudou rapidamente durante os primeiros 1 a 3 ciclos. Em todos os animais, o MT (desligado) mudou além de suas posições de fase esperadas no novo ciclo de LD, o que resultou em uma expansão transitória da duração da secreção de melatonina por vários ciclos. Demorou MT (desligado) apenas 1, 2 ou 3 ciclos para completar a maioria das mudanças de fase necessárias após 3, 6 ou 12 h dos atrasos do ciclo LD, respectivamente. No entanto, a estabilização final das relações de fase de ambos MT (on) e MT (off) exigiu pelo menos 6 ciclos para ratos experimentando um atraso de 3 h LD e muito mais para o resto. Esses resultados reafirmaram a noção de que as fases de início e de deslocamento dos ritmos da melatonina são marcadores importantes para o marcapasso e demonstraram que a reentrada do marcapasso central para uma mudança de retardo do ciclo de LD é um processo de 3 etapas: um bloqueio de fase imediato do início e uma rápida mudança de retardo de ritmos de compensação, ultrapassagem de compensação e, finalmente, um ajuste lento das fases de início e compensação. Este estudo representa a 1ª análise detalhada do comportamento do marcapasso durante a reentrada com melatonina e apóia a noção de que a eventual adaptação do marcapasso circadiano a um novo fuso horário é um processo demorado.