В новом исследовании ученые обнаружили, что белок NEMURI является связующим звеном между иммунной системой и сном.
Люди почти треть своей жизни спят, но сон все еще остается одной из самых устойчивых загадок биологии. Мало что известно о том, какие генетические или молекулярные силы приводят к необходимости спать.
Результаты научной работы
В новом исследовании более 12 000 линий плодовых мух Амита Сегал (Amita Sehgal) из Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании (Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania) обнаружила белок, называемый NEMURI, который увеличивает потребность во сне. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.
Белок NEMURI борется с микробами с присущей ему антимикробной активностью и секретируется клетками головного мозга, чтобы продлить длительный, глубокий сон после борьбы с инфекцией.
«Хотя распространено мнение, что сон и исцеление тесно связаны, наше исследование напрямую связывает сон с иммунной системой и дает потенциальное объяснение того, как сон удлиняется во время болезни», – говорит автор исследования Амита Сегал.
Без белка NEMURI плодовых мух легче разбудить во время ежедневного сна, и их острая потребность в увеличении сна, вызванная лишением сна или инфекцией, была снижена. С другой стороны, лишение сна, которое увеличивает потребность во сне и, в некоторой степени, инфекцию, стимулировало экспрессию белка NEMURI в небольшом наборе нейронов мух, расположенных рядом с известной структурой, способствующей сну в мозге. Сверхэкспрессия белка NEMURI усиливала сон у зараженных бактериями мух и приводила к увеличению их выживаемости по сравнению с неинфицированными мухами из контрольной группы.
В ответ на инфекцию белок NEMURI, по-видимому, убивает микробы, вероятнее всего, в периферических частях организма плодовой мухи, и усиливает сон благодаря своим действиям в мозге. Некоторые молекулы, такие как NEMURI, который является антимикробным пептидом (AMП), имеют множество функций, которые помогают бороться с инфекцией, но роль этого белка в содействии сну может быть столь же важной для защиты организма, предполагают исследователи, учитывая, что увеличение сна во время болезни способствует выживанию плодовой мухи.
Более того, авторы отмечают, что цитокины, такие как интерлейкин-1 (IL-1), молекула иммунных клеток, участвуют в процессе сна человека. IL-1 может функционировать по тому же пути, что и AMП, и он накапливается после продолжительного бодрствования и, по-видимому, способствует сну. У млекопитающих цитокины могут индуцировать продукцию AMП, который также может влиять на экспрессию цитокинов. Учитывая эту взаимосвязь, исследователи приходят к выводу, что белок NEMURI является связующим звеном между иммунной системой и сном.
«Белок NEMURI является подлинной движущей силой поддержания сна в нормальных условиях, например, когда мы болеем», – сказала Сегал. «На следующем этапе нашей работы мы планируем изучить механизм, с помощью которого белок NEMURI управляет сном».
Авторы другого исследования утверждают, что стресс и сон связаны путями смерти и выживания клеток мозга.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
