Един приятел може да препоръча почивка за лека нощ, когато се чувствате зле. Този прост лек всъщност е основан на науката - и ново проучване показва, че може да бъде вградено в ДНК, поне в плодови мухи.
Има установена зависимост между съня и имунната система, но учените са имали трудности да определят връзката. Сега екип от изследователи стигнаха една крачка по-близо до установяването на ясна връзка; те са открили един ген в плодните мухи, който засилва съня, когато насекомите са болни или изтощени, според документ, публикуван днес в Science .
Екипът - ръководен от Амита Сегал, невролог в Университета в Пенсилвания - нарече гена немури, японска дума за сън. Докато предишните тестове идентифицират гени, които намаляват съня, когато липсват, това е първото изследване на мухите, което идентифицира един ген, който при свръхактивност подобрява съня. Изобилие от немури също помогна на мухите да се борят с инфекцията, представяйки ясна връзка между този ген на съня и имунната система.
„Това е доста важен пробив в смисъл, че осигурява механистична връзка между тези две напълно различни неща - сън и имунен отговор, които изглеждат много свързани“, казва Григориос Ойконому, невролог, който изучава генетиката на съня при зебрафи в Калифорния. Технологичен институт, но не е участвал в този експеримент.
Колко мухи бяха необходими, за да открием този единствен ген, който може да ни помогне да разгадаем връзката между съня и имунитета? По преценка на Sehgal, почти един милион. Хиляди групи мухи са проектирани да турбо-експресират различни гени чрез добавяне на лекарство към типичната диета на насекомите от царевично брашно, меласа, мая и агар.
Мухите, както се оказва, са сънливи същества. В лабораторията те дремят около 11 часа на ден. „Сън“ за мухите се определя като пет или повече минути неподвижност, които могат да бъдат измерени чрез проследяване на видео или проверка дали тяхното движение нарушава инфрачервения лъч в дома им на епруветка. Изследователите наблюдават 8, 015 различни вида генетично променени мухи, докато отлагат, но след продължителен процес на елиминиране, една-единствена група драматично надвива останалите.
Тези отшелници - групата на немурите - отнемат огромни 17 до 20 часа сън на ден.
"Бяхме много изненадани, че имаме само един [ген от 8 000], " казва Sehgal.
Изследователите също изпробваха „дълбочината на съня“ или колко лесно се разбудиха мухите, когато се стреснаха от пластмасовия малчук, спуснат върху контейнера, в който бяха настанени. Шокът беше достатъчен, за да събуди над 94 процента от обикновените мухи от съня си. Повече от 80 процента от мухите, подсилени от немури, от друга страна, са спали точно през ракетата.
Немури е добър за повече от предизвикване на здрав сън: Мухите с допълнителни немури са били по-добри в борбата с грипа. Когато са заразени с два вида смъртоносни бактерии, подсилените с немури мухи оцеляват по-дълго от техните колеги, които изразяват немури при нормални нива.
Оказва се, че немури функционира и като антимикробен пептид (AMP), което означава, че е доста ефективен при убиването на микроби сам. Мухите, експресиращи гена на типични нива, имат почти неоткриваеми следи от AMP. Това, което предизвика мозъка на нормалните мухи да изпомпва повече немури, е лишаването от сън - като се разклаща грубо на всеки 20 секунди - и болестта.
Тези резултати, обясни Sehgal, показват, че "регулирането на съня е тясно свързано с имунната система, по-специално как тялото се справя с лишаването от сън."
Намирането на молекула, която се е развила до предизвикване на сън и също има отделна функция за убиване на микроби, „е много внушително, че всъщност спите е добре за вас, когато сте болни“, казва Ойконому, който е съавтор на перспективна книга в Science, че придружава изследването на Sehgal.
Имайки много немури, явно предизвика сън, но екипът също искаше да разбере дали дрямките на мухите ще бъдат засегнати, ако немурите бъдат елиминирани напълно. За да проверят това, екипът на Sehgal развъжда мутантни мухи, липсващи и двете копия на гена nemuri, така че те не са в състояние да произвеждат неговите антимикробни ползи. Мутантните, липсващи немури мухи получават същото количество сън като нормалните си, притежаващи немури колеги, въпреки че проучването установява, че мутантите са по-лесно събуждани от светкавици или чужди миризми и са по-бавни да заспят обратно.
Мухите с гена на немури спиха по-дълго, след като се разболяха. Но, казва Sehgal, мутантите "не умират по-рано от контролите и смятаме, че това е така, защото има други фактори, които компенсират."
С други думи, генът на немури не е гена на крайния край, който е необходим за сън или имунитет. Без него мухите все още са способни да спят, макар и по-добре, а отсъствието му изглежда не ги влошава при съпротива срещу инфекцията.
Киара Сирели, невролог от Университета на Уисконсин-Медисън, който не е участвал в изследването, се интересува дали да види какви са ефектите на гена nemuri на по-малко екстремни нива.
„Знаехме, че има тази връзка, но ето, имаме животински модел, имаме специфичен ген, можем да започнем да задаваме тези по-механистични въпроси“, казва тя. Проучването отваря нови пътища за изследвания, за да се проучи връзката между съня и имунната система, обяснява Цирели.
Sehgal също би искал да знае какви други видове, включително хората, имат немури или ген като него. По-нататъшното изучаване на немури и неговия протеин за борба с микробите може да доведе до „много по-добро лекарство за сън“, Oikonomou спекулира, може би един с по-малко странични ефекти от това, което се предлага на пазара в момента.
