Сигналы мозга

25.11.2021

Желание лечь спать возникает в тот момент, когда в организме накопилось предельное количество повреждений ДНК, которые пора восстанавливать. Главную роль в этом процессе играет белок, действующий словно антенна для мозга, и этот механизм наглядно объясняет связь между нарушением сна, старением и болезнями.

Во время сна, как известно, тело человека отдыхает, восстанавливая клетки. Репарация ДНК во время сна необходима, чтобы не заболеть, поэтому человек проводит треть своей жизни во сне, а после него чувствует бодрость – его тело снова готово к энергозатратным и стрессовым событиям.

В своей новой работе ученые из израильского университета Бар-Илана пытались понять, как запускается механизм, сигнализирующий мозгу, что пора спать и могут ли повреждения ДНК быть драйвером данного процесса. Оказывается, могут.

В экспериментах на моделях рыбок данио ученые увидели, что накопление повреждений ДНК постепенно доходило до критической отметки, вызывая желание поспать. Последовавший за этим сон способствовал репарации ДНК, восстанавливая повреждения.

Убедившись, что повреждения ДНК являются движущей силой для появления ощущения усталости и желания поспать, авторы решили определить минимальное время для сна у рыбок, чтобы те просыпались «бодрыми». Выяснилось, что шесть часов ночного сна были минимальны для восстановления рыбок. Если продолжительность сна была ниже, нарушения не компенсировались и рыбкам требовался дополнительный сон.

Дальнейшие наблюдения показали, что решающее значение для запуска этого механизма играет один белок PARP1, служащий своеобразной антенной для мозга, сигнализируя ему «пора спать». Усиление PARP1 способствовало желанию поспать, а ингибирование, напротив, заставляло рыбок не чувствовать усталости и продолжать бодрствовать и, как следствие, не восстанавливать накопленные за день повреждения ДНК. Вскоре аналогичных результатов удалось добиться и на моделях мышей.

Этот механизм наглядно объясняет связь между нарушением сна и старением, нейродегенеративными и другими заболеваниями живых существ. Теперь авторам предстоит подтвердить свои выводы на моделях более крупных животных, чтобы применить полученные выводы для разработки стратегий лечения и профилактики расстройств сна у человека.

По материалам отечественных и зарубежных СМИ

Copyright © 2015-2020 All rights reserved.