Redox and antioxidant modulation of circadian rhythms : Effects of nitroxyl, N-acetylcysteine and glutathione

• Autores: Plano, Santiago Andrés; Baidanoff, Fernando Martín; Trebucq, Laura Lucía; Suárez, Sebastián Ángel; Doctorovich, Fabio; Golombek, Diego A.; Chiesa, Juan José
• Año de publicación: 2021
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: Molecules 2021, 26(2514)
• Materia: SISTEMA NERVIOSO CENTRAL; OXIDO NITRICO; NUCLEO SUPRAQUIASMATICO; MONOFOSFATO DE GUANOSINA CÍCLICO
• Institución: Pontificia Universidad Católica Argentina

Fil: Plano, Santiago Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Plano, Santiago Andrés. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Baidanoff, Fernando Martín. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Cronobiología; Argentina
Fil: Baidanoff, Fernando Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Trebucq, Laura Lucía. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Cronobiología; Argentina
Fil: Trebucq, Laura Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Suárez, Sebastián Ángel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Fil: Suárez, Sebastián Ángel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Doctorovich, Fabio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Fil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Golombek, Diego A. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Cronobiología; Argentina
Fil: Golombek, Diego A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Chiesa, Juan José. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Cronobiología; Argentina
Fil: Chiesa, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Abstract: The circadian clock at the hypothalamic suprachiasmatic nucleus (SCN) entrains output rhythms to 24-h light cycles. To entrain by phase-advances, light signaling at the end of subjective night (circadian time 18, CT18) requires free radical nitric oxide (NO ) binding to soluble guanylate cyclase (sGC) heme group, activating the cyclic guanosine monophosphate (cGMP)-dependent protein kinase (PKG). Phase-delays at CT14 seem to be independent of NO , whose redox-related species were yet to be investigated. Here, the one-electron reduction of NO nitroxyl was pharmacologically delivered by Angeli’s salt (AS) donor to assess its modulation on phase-resetting of locomotor rhythms in hamsters. Intracerebroventricular AS generated nitroxyl at the SCN, promoting phasedelays at CT14, but potentiated light-induced phase-advances at CT18. Glutathione/glutathione disulfide (GSH/GSSG) couple measured in SCN homogenates showed higher values at CT14 (i.e., more reduced) than at CT18 (oxidized). In addition, administration of antioxidants N-acetylcysteine (NAC) and GSH induced delays per se at CT14 but did not affect light-induced advances at CT18. Thus, the relative of NO nitroxyl generates phase-delays in a reductive SCN environment, while an oxidative favors photic-advances. These data suggest that circadian phase-locking mechanisms should include redox SCN environment, generating relatives of NO , as well as coupling with the molecular oscillator.