oamenii de știință UCSF care au identificat cele două gene umane cunoscute care promovează „somnul scurt natural” – somnul de noapte care durează doar patru până la șase ore, dar lasă oamenii să se simtă bine odihniți-au descoperit acum o a treia și este, de asemenea, prima genă care s – a dovedit vreodată că previne deficitele de memorie care însoțesc în mod normal privarea de somn. Cercetătorii cred că această ultimă descoperire poate duce într-o zi la o țintă medicamentabilă pentru terapiile care îmbunătățesc somnul și tratează tulburările de somn.
rezultatele, detaliate într-un studiu publicat Oct. 16, 2019, în Science Translational Medicine, au fost anunțate la doar câteva săptămâni după ce aceeași echipă a raportat descoperirea celei de-a doua gene de somn scurt, o realizare care a fost de un deceniu în devenire.
„acum zece ani, când am identificat prima genă de somn scurt, domeniul geneticii somnului era la început. Oamenii nu credeau că genele ar putea influența în mod semnificativ comportamentele de somn, iar descoperirile mari au fost rare. Astăzi domeniul avansează mult mai rapid și începem să obținem o imagine mai bună a cât de importante sunt genele tale pentru a obține un somn bun”, a declarat Ying-Hui Fu, profesor de Neurologie și membru al UCSF Weill Institute for Neurosciences, care a condus echipele de cercetare care au identificat toate cele trei gene cunoscute de somn scurt.
Fu și echipa ei au identificat cea mai nouă genă dintr-o pereche tată-fiu care a avut în medie doar 5,5 și 4.3 ore de somn în fiecare noapte – respectiv-mult mai puțin decât cele opt sau mai multe ore de care majoritatea oamenilor au nevoie pentru a evita să se simtă lipsiți de somn.
Ying-Hui Fu, Ph. D., și Louis pt, MD, autori seniori ai studiului în care au identificat o a treia genă de „somn scurt”. Cercetătorii cred că această ultimă descoperire poate duce într-o zi la o țintă medicamentabilă pentru terapiile care îmbunătățesc somnul și tratează tulburările de somn.
„există consecințe grave asupra sănătății asociate cu privarea de somn”, a declarat Louis pt 0kaktek, MD, profesor de Neurologie, co-autor principal al noului studiu și membru al Institutului Weill. „Persoanele care sunt lipsite de somn cronic sunt mai susceptibile de a suferi de obezitate, diabet, probleme cardiovasculare, depresie și deficite cognitive.”
dar, ca și alte traverse scurte naturale, perechea tată-fiu nu pare să experimenteze niciunul dintre efectele cognitive sau fizice adverse care însoțesc în general privarea de somn. Fu și PT-uri au vrut să știe de ce.
cercetătorii au efectuat secvențierea genelor atât pe tată, cât și pe fiu și au redus la zero o mutație cu o singură literă într-o genă numită NPSR1, care codifică o proteină de semnalizare care se află pe suprafața neuronilor și s-a dovedit anterior că este implicată în reglarea somnului. La fel ca mutațiile din celelalte gene cunoscute de somn scurt, această mutație este extrem de rară, apărând la mai puțin de unul din 4 milioane de oameni.
pentru a înțelege funcția genei în creier, cercetătorii au efectuat o serie de experimente pe șoareci care au fost proiectați genetic pentru a purta o mutație identică în versiunea de șoarece a NPSR1. Șoarecii cu mutație au petrecut mai puțin timp dormind și au fost mai activi fizic decât cei fără ea, în parte deoarece, la nivel biochimic, versiunea mutantă a NPSR1 se comportă diferit de versiunea mai comună a proteinei.
NPSR1 face parte dintr-o cale de semnalizare din creier care promovează starea de veghe. Când este activat, pornește alte proteine în aceeași cale prin atașarea unei modificări chimice la ele. Pentru a testa dacă versiunile mutante și non-mutante ale NPSR1 au reușit să activeze componentele acestei căi în același grad, cercetătorii au injectat un compus care declanșează npsr1 atât la șoareci normali, cât și la șoareci modificați genetic. Apoi au analizat proteinele din aval de NPSR1 pentru a vedea câte dintre ele au fost modificate chimic pentru a promova activarea. Ei au descoperit că mutantul npsr1 a activat mult mai multe proteine din aval decât versiunea non-mutantă.
cercetătorii au efectuat apoi un experiment complementar și au descoperit că npsr1 mutant este mai ușor de declanșat decât versiunea non-mutantă a proteinei. Împreună, aceste rezultate sugerează că versiunea NPSR1 asociată cu somnul scurt este mai ușor de activat și este, de asemenea, mai bună la pornirea altor componente ale acestei căi de promovare a vegherii.
cercetătorii au apelat apoi la un test de memorie. Șoarecii au fost plasați într-o cameră special concepută și li s-a permis să exploreze noul lor mediu timp de câteva minute, după care a fost pornit un curent electric pentru a-și șoca ușor picioarele. Când șoarecii normali sunt scoși din cameră și se întorc la ea o zi mai târziu, își amintesc șocul și fie îngheață, fie cutreieră camera mai încet — dar numai dacă au dormit suficient.
în schimb, șoarecii lipsiți de somn experimentează deficite de memorie (la fel ca oamenii lipsiți de somn) și au probleme în formarea amintirilor de durată ale experienței șocante. Când sunt returnați în cameră la o zi după ce au fost șocați, nu prezintă niciunul dintre comportamentele așteptate bazate pe frică. Dar purtătorii versiunii mutante a NPSR1 și-au amintit șocurile electrice, chiar și după ce au fost lipsiți de somn.
„NPSR1 nu numai că promovează somnul scurt, ci previne și problemele de memorie care rezultă de obicei din privarea de somn”, a spus Fu. „Aceasta este prima genă pe care cineva a descoperit-o care exercită un efect protector împotriva uneia dintre numeroasele consecințe negative ale privării de somn.”
și pentru că proteina NPSR1 este un receptor de suprafață celulară, cercetătorii cred că într-o zi ar putea fi posibil să se dezvolte medicamente care să activeze sau să interfereze cu NPSR1.
„nu numai că această descoperire ne oferă o mai bună înțelegere a modului în care genele contribuie la un fenotip neobișnuit de somn, dar oferă și o țintă atrăgătoare pentru terapiile viitoare care pot ajuta la tratarea tulburărilor de somn sau la prevenirea anumitor deficite cognitive asociate cu lipsa de somn”, a spus pt.
autori: Printre autorii suplimentari se numără Lijuan Xing, Guangsen Shi, Yulia Mostovoy, Nicholas W. Gentry, Zenghua Fan, Thomas B. McMahon și Pui-Yan Kwok de la UCSF; și Christopher R. Jones de la Universitatea din Utah.
finanțare: acest studiu a fost susținut de Granturile NIH T32 HL007731, HG005946, NS099333, NS072360, NS104782 și P30 DK063720; și de Fondul de Neurogenetică William Bowes.
dezvăluiri: autorii nu declară interese concurente.
Universitatea din California, San Francisco (UCSF) se concentrează exclusiv pe științele sănătății și este dedicată promovării sănătății la nivel mondial prin Cercetare Biomedicală avansată, educație la nivel de absolvent în științele vieții și profesiile din domeniul sănătății și excelență în îngrijirea pacienților. UCSF Health, care servește ca centru medical academic primar al UCSF, include spitale de specialitate de top și alte programe clinice și are afilieri în toată zona Golfului.