Ερευνητές προσδιόρισαν ένα γονίδιο το οποίο εμπλέκεται στη ρύθμιση του ύπνου

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία, αναφέρει σε μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Science Advances, ότι έχει προσδιορίσει το πως ένα συγκεκριμένο γονίδιο, που ονομάζεται fatty acid binding protein 7 (FABP7), εμπλέκεται στην ποιότητα του ύπνου τριών διαφορετικών ζώων, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου.

“Ο ύπνος πρέπει να εξυπηρετεί κάποια σημαντική λειτουργία. Αλλά ως επιστήμονες ακόμα δεν έχουμε κατανοήσει πια είναι αυτή. Ένας τρόπος για να φτάσουμε σε αυτό, είναι με την κατανόηση του πως ρυθμίζεται, ή ποιες διαδικασίες υπάρχουν που είναι κοινές σε όλα τα είδη”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Οι ερευνητές στη νέα τους μελέτη εξέτασαν γονίδια που αλλάζουν την έκφραση τους κατά τη διάρκεια του κύκλο ύπνου- εγρήγορσης, και βρήκαν ότι η έκφραση του γονιδίου FABP7 άλλαζε με την πάροδο της ημέρας στον εγκέφαλο ποντικιών.

Παρατήρησαν ότι τα ποντίκια με ανέκφραστο το γονίδιο FABP7, κοιμόντουσαν πιο σπασμωδικά σε σύγκριση με φυσιολογικά ποντίκια που είχαν το γονίδιο άθικτο. Η παρατήρηση αυτή έδειχνε ότι το γονίδιο FABP7 απαιτείται για τον κανονικό ύπνο στα θηλαστικά.

Για να εξετάσουν εάν το γονίδιο αυτό όντως απαιτείται για την κανονικότητα του ύπνου στους ανθρώπους, οι ερευνητές εξέτασαν τα δεδομένα από περίπου 300 Ιάπωνες άνδρες που υποβλήθηκαν σε μελέτη ύπνου επτά ημερών, η οποία περιλάμβανε ανάλυση του DNA τους.

Από την εξέταση των δεδομένων, οι ερευνητές βρήκαν ότι 29 από του εθελοντές είχαν μια παραλλαγή του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της πρωτεΐνης FABP7. Όπως και τα ποντίκια, είχαν την τάση να κοιμούνται πιο σπασμωδικά.

Ενώ είχαν την ίδια ποσότητα ύπνου με τους άλλους ανθρώπους, ο ύπνος τους δεν ήταν τόσο καλός, με πιο πολλές διακοπές ύπνου ενώ θα έπρεπε να κοιμούνται.

Τέλος οι ερευνητές δημιούργησαν διαγονιδιακές μύγες των φρούτων. Έκχυσαν μεταλλαγμένα και φυσιολογικά ανθρώπινα γονίδια FABP7, σε νευρογλοιακά κύτταρα σε σχήμα αστεριού που ονομάζονται αστροκύτταρα.

Τα νευρογλοιακά κύτταρα θεωρούνταν από καιρό ως απλά υποστηρικτικά κύτταρα στους νευρώνες. Όμως, ερευνητές πρόσφατα βρήκαν ότι, όπως και οι νευρώνες, τα νευρογλοιακά κύτταρα απελευθερώνουν χημικούς νευροδιαβιβαστές και ελέγχουν την συμπεριφορά.

Για την παρακολούθηση του ύπνου των μυγών, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια συσκευή η οποία ονομάζεται “Drosophila Activity Monitor”, η οποία καταγράφει αυτόματα τις αλλαγές δραστηριότητας χρησιμοποιώντας μια υπέρυθρη ακτίνα για να καθορίσει εάν μια μύγα είναι ξύπνια ή κοιμάται. Εάν η δέσμη είναι αδιάσπαστη για πέντε ή περισσότερα λεπτά, η μηχανή καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η μύγα κοιμάται.

Οι ερευνητές βρήκαν ότι οι μύγες με το μεταλλαγμένο γονίδιο FABP7, διέκοπταν την δέσμη πιο συχνά κατά τη διάρκεια της κανονικής διάρκειας του ύπνου. Όπως τα ποντίκια και του ανθρώπους, χωρίς την εύρυθμη λειτουργία του γονιδίου FABP7, οι μεταλλαγμένες μύγες κοιμόντουσαν πιο σπασμωδικά.

“Αυτό δείχνει ότι υπάρχει ένας κάποιος μηχανισμός στα αστροκύτταρα σε όλα αυτά τα είδη που ρυθμίζει τον ύπνο”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους. “Επιπλέον, είναι η πρώτη φορά που έχουμε πραγματικά αποκτήσει μια εικόνα για το ρόλο ενός συγκεκριμένου κυττάρου και της μοριακής οδού στη σύνθετη συμπεριφορά σε τόσο ποικίλα είδη”.

“Ακόμα πιο αξιοσημείωτο είναι ότι οι μύγες των φρούτων βρίσκονται στον πλανήτη για περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό δείχνει ότι έχουμε βρει ένα αρχαίο μηχανισμό που παρέμεινε στον εξελικτικό χρόνο. Η εξέλιξη δεν κρατάει κάτι γύρω για αρκετό καιρό εάν δεν είναι σημαντικό”.

Παραπομπές

Jason R. Gerstner. Normal sleep requires the astrocyte brain-type fatty acid binding protein FABP7. Science Advances (2017). DOI: 10.1126/sciadv.1602663

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *