...

Genetycznie uwarunkowana długość snu

Japońscy naukowcy z University of Tsukuba odkryli w neuronach pobudzających mózgu ścieżkę sygnałową LKB1-SIK3-HDAC4, która może być odpowiedzialna za regulację długości i głębokości snu.

Sen jest podstawową biologiczną potrzebą organizmu, bez której zaspokojenia człowiek nie jest w stanie prawidłowo funkcjonować. Zapotrzebowanie na sen jest kwestią indywidualną, zależną m.in. od wieku, płci czy funkcjonowania rytmu okołodobowego. Czynniki genetyczne również są istotne w regulacji snu. Naukowcy wciąż próbują zidentyfikować wewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe i grupy neuronów uczestniczące w tym procesie. Według wyników najnowszych badań główną molekułą regulującą sen jest enzym HDAC4 – histonowa deacetylaza 4. Niski poziom tego białka u myszy powodował u nich dłuższy i głębszy sen niż zazwyczaj.

“Zbadaliśmy mutacje genetyczne u myszy i to, jak wpływają na ich wzorce snu. Zidentyfikowaliśmy mutację, która doprowadziła do tego, że myszy spały znacznie dłużej i głębiej niż zwykle” – mówi profesor Hiromasa Funato, główny autor badania.

Naukowcy już wcześniej prowadzili badania nad HDAC4. Odkryli, że fosforylacja tego enzymu, czyli przyłączenie do niego reszty fosforanowej, powoduje spadek supresji niektórych białek i hamowania ekspresji niektórych genów. Naukowcy zastanawiali się, czy proces ten może wpływać na geny promujące sen. Z tego względu skupili się na białku SIK3 (salt-inducible kinase 3), które fosforyluje HDAC4. Okazało się, że kiedy stężenie SIK3 było niskie lub kiedy występowała mutacja genetyczna HDAC4 powodująca oporność na fosforylację, myszy spały krócej. Z kolei w przypadku bardziej aktywnej wersji SIK3, która prowadziła do wzrostu fosforylacji HDAC4, zwierzęta spały dłużej. Naukowcy zidentyfikowali również inne białko – LKB1, które fosforyluje SIK3. Jego niedobór również przyczyniał się do supresji snu.

„Nasze odkrycia wskazują, że w komórkach mózgowych istnieje szlak sygnałowy od LKB1 do SIK3, a następnie do HDAC4. Ten szlak prowadzi do fosforylacji HDAC4, który promuje sen, najprawdopodobniej dlatego, że wpływa na ekspresję genów promujących sen” – mówi współautor badania, profesor Masashi Yanagisawa.

Naukowcy zmieniali stężenia SIK3 i HDAC4 w różnych komórkach mózgowych i rejonach mózgu, aby zidentyfikować konkretne obszary, w których ma miejsce opisany szlak sygnałowy. Przy pomocy badania EEG rejestrowali amplitudę i częstotliwość fal mózgowych podczas snu NREM (non-rapid eye movement sleep). Odkryli, że kora mózgu bierze udział w regulacji głębokości snu, natomiast podwzgórze w regulowaniu ilości snu głębokiego. W obu regionach mózgu kluczową rolę odgrywały neurony pobudzające, które aktywowały pozostałe komórki.

Wyniki powyższego badania wskazują, że ilość i głębokość snu NREM jest regulowana przez odrębne grupy neuronów działających przez wspólne szlaki wewnątrzkomórkowe. Potrzebne są dalsze badania, aby to potwierdzić i ustalić, czy taki sam mechanizm występuje u ludzi. Odkrycie to może być podstawą do zrozumienia zaburzeń snu oraz opracowania nowych metod leczenia.

Bibliografia

Staci J. Kim et al Kinase signalling in excitatory neurons regulates sleep quantity and depth. Nature 2022

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Neuropsychologiczne podłoże IBS

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Jak działają psychobiotyki?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Zaburzenia odżywiania u osób starszych

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Kawa i mózg

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Archiwum:

Wesprzyj nas, jeśli uważasz, że robimy dobrą robotę!

Nieustannie pracujemy nad tym, żeby dostępne u nas treści były jak najlepszej jakości. Nasi czytelnicy mają w pełni darmowy dostęp do ponad 300 artykułów encyklopedycznych oraz ponad 700 tekstów blogowych. Przygotowanie tych materiałów wymaga jednak od nas dużo zaangażowania oraz pracy. Dlatego też jesteśmy wdzięczni za każde wsparcie członków naszej społeczności, ponieważ to dzięki Wam możemy się rozwijać i upowszechniać rzetelne informacje.

Przekaż wsparcie dla NeuroExpert.