Los ritmos circadianos son ciclos de 24 horas que se observan en muchos aspectos de la biología de todos los seres vivos. Estos ciclos son endógenos, y están controlados por el sistema del reloj circadiano. En este curso, los alumnos adquirirán las bases conceptuales de la cronobiología, para entenderán el papel de los ritmos circadianos en el control de las funciones fisiológicas, metabólicas y comportamentales, específicamente en mamíferos. Se dialogará sobre cómo el medio ambiente modula los ritmos circadianos y su importante implicación en la salud y también en la aparición de cuadros patológicos de diversa índole, desde cáncer a enfermedades metabólicas. Además, se abordarán los mecanismos transcripcionales y epigenéticos que forman parte del mecanismo molecular que define los ritmos. Finalmente, se impartirá una visión novedosa sobre cómo podemos aprovechar el sistema circadiano para diseñar nuevas aproximaciones cronoterapéuticas.

ARQUITECTURA DEL SISTEMA DEL RELOJ CIRCADIANO
1) Introducción a la cronobiología (Dr. Ricardo Orozco) 1 sesión
- Aspectos históricos.
- Aspectos generales
- Aspectos evolutivos

2) Organización del sistema circadiano (Dra. Carolina Cid Castro) 1 sesión
Neurofisiología del reloj central: el Núcleo Supraquiasmatico
Otros núcleos hipotalámicos
Relojes periféricos

3) Zeitgebers ambientales (Dra. Lorena Aguilar Arnal) 1 sesión
Los ciclos de luz y oscuridad
Los ciclos nutricionales
Los zeitgebers sociales

4) Estudio de los ritmos circadianos en modelos animales (Dra. Carolina Cid Castro) 1 sesión
Métodos de estudio
Cómo influyen los ritmos circadianos en el comportamiento diurno

ORGANIZACIÓN MOLECULAR DEL RELOJ CIRCADIANO
5) Bases genéticas de los ritmos circadianos (Dra. Lorena Aguilar Arnal) 2 sesiones
-Componentes de la maquinaria transcripcional del reloj circadiano
-Mecanismos transcripcionales y post-trascripcionales
-Genes controlados por el sistema circadiano
-Integración del medio ambiente y los ritmos circadianos mediante mecanismos
epigenéticos

LOS RELOJES PERIFÉRICOS
6) Control del metabolismo por el sistema circadiano
-Sistema circadiano en el hígado (C a D Mirna González Suárez) 1 sesión
-Sistema circadiano en grasa y músculo (MC Marcia Bustamante Zepeda) 1 sesión

7) El sistema circadiano en las células troncales (Dr. Miguel Olmedo Suárez) 1 sesión

8) Función cerebral y sistema circadiano (Dr. Ricardo Orozco Solís) 2 sesiones

RITMOS CIRCADIANOS Y ENFERMEDAD
9) Los ritmos circadianos y su influencia sobre la salud y los procesos patológicos. (Dr.
Ricardo Orozco, Dra. Lorena Aguilar, Dra. Carolina Cid Castro, MC Ricardo Hernández Barrientos) 4 sesiones

-Jet lag social
-Ritmos circadianos y obesidad
-Ritmos circadianos y enfermedades mentales
-Sistema circadiano y envejecimiento
-Sistema Circadiano y cáncer
-Cronoterapia

Presentación de un proyecto: 5 sesiones

LIBRO:
Refinetti, R. (2016). Circadian physiology. 3rd edition. CRC press.
REFERENCIAS
1. Escalante-Covarrubias, Q; Mendoza-Viveros, L; González-Suárez, M; Sitten-Olea, R; Velázquez-Villegas, L.A.; Becerril-Pérez, F; Pacheco-Bernal, I; Carreño-Vázquez, E; Mass-Sánchez, P; Bustamante-Zepeda, M; Orozco-Solis, R; Aguilar-Arnal, L (2023) Time-of-day defines NAD+ efficacy to treat diet-induced metabolic disease by synchronizing the hepatic clock in mice. Nature Communications 14, 1685.
2. Mendoza-Viveros, L; Marmolejo-Gutierrez, C; Cid-Castro, C; Escalante-Covarrubias, Q; Montellier, E; Carreño-Vázquez, E; Noriega, L.G.; Velázquez-Villegas, L.A.; Tovar, A.R.; Sassone-Corsi, P; Aguilar-Arnal, L; Orozco-Solis, R. (2023) Astrocytic circadian clock control of energy expenditure by transcriptional stress responses in the Ventromedial Hypothalamus. Glia 1– 22.
3. Furlan-Magaril M, Ando-Kuri M, Arzate-Mejía RG, Morf J, Cairns J, Román-Figueroa A, Tenorio-Hernández L, Poot-Hernández AC, Andrews S, Várnai C, Virk B, Wingett SW, Fraser P. The global and promoter-centric 3D genome organization temporally resolved during a circadian cycle. Genome Biol. 2021 Jun 8;22(1):162.
8. Pacheco-Bernal, I; Becerril-Perez, F and Aguilar-Arnal, L. (Corr auth) (2019). Circadian rhythms in the three-dimensional genome: implications of chromatin interactions for cyclic transcription, Clinical Epigenetics, 11(1):79
9. Takahashi, J. Transcriptional architecture of the mammalian circadian clock. Nat Rev Genet 18, 164–179 (2017)
10. Honma, S. The mammalian circadian system: a hierarchical multi-oscillator structure for generating circadian rhythm. J Physiol Sci 68, 207–219 (2018)