Los humanos pasan casi un tercio de sus vidas en el sueño, pero el sueño sigue siendo uno de los misterios más perdurables de la biología. Se sabe poco sobre qué fuerzas genéticas o moleculares impulsan la necesidad de dormir, hasta ahora. En un estudio de más de 12,000En líneas de moscas de la fruta, los investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania han encontrado un solo gen, llamado nemuri, que aumenta la necesidad de dormir. Estos hallazgos se publican hoy en ciencia .
La proteína NEMURI combate los gérmenes con su actividad antimicrobiana inherente y es secretada por las células en el cerebro para conducir un sueño profundo y prolongado después de una infección.
"Si bien es una noción común que el sueño y la curación están estrechamente relacionados, nuestro estudio vincula directamente el sueño con el sistema inmunitario y proporciona una posible explicación de cómo aumenta el sueño durante la enfermedad", dijo la autora principal, Amita Sehgal, PhD, profesora de Neurocienciay director del Programa de Cronobiología de Penn.
Sin el gen nemuri, las moscas se despertaban más fácilmente durante el sueño diario y su necesidad aguda de aumentar el sueño, inducida por la privación o infección del sueño, se redujo. Por otro lado, la privación del sueño, lo que aumenta la necesidadpara el sueño y, en cierta medida, la infección, estimuló que los nemuri se expresaran en un pequeño conjunto de neuronas de moscas enclavadas cerca de una estructura conocida que promueve el sueño en el cerebro.en comparación con las moscas de control no infectadas.
En respuesta a la infección, NEMURI parece matar microbios, muy probablemente en las partes periféricas del cuerpo de la mosca de la fruta, y aumenta el sueño a través de su acción en el cerebro. Varias moléculas como NEMURI, que es un péptido antimicrobiano AMP, tienenMúltiples funciones que ayudan a combatir la infección, pero su papel de promoción del sueño puede ser tan importante para la defensa del huésped, sugieren los investigadores, dado que un mayor sueño durante la enfermedad promueve la supervivencia en las moscas.
Además, los autores señalan que las citocinas como la interleucina-1 IL-1, una molécula de células inmunes, están implicadas en el sueño humano. La IL-1 puede funcionar en la misma vía que los AMP y se acumula después de una vigilia prolongaday parece promover el sueño. En los mamíferos, las citocinas pueden inducir la producción de AMP, pero AMPS también puede afectar la expresión de las citocinas. Dada esta relación entretejida, los investigadores concluyen que NEMURI es un vínculo de trabajo entre la función inmune y el sueño.
"La proteína NEMURI es un motor genuino para mantener el sueño en condiciones de sueño elevado como cuando estamos enfermos", dijo el primer autor Hirofumi Toda, PhD, becario postdoctoral en el laboratorio de Sehgal. "En la siguiente fase denuestro trabajo, planeamos investigar el mecanismo por el cual NEMURI conduce el sueño "
Julie Williams y Michael Gulledge, ambos del laboratorio de Sehgal, también son coautores de este documento. Este trabajo fue financiado por el Instituto Médico Howard Hughes y los Institutos Nacionales de Salud R01GM123783 402.
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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