15.11 - 07:44

Древний регулятор сна объединил человека с рыбами и беспозвоночными


 

У рыб способностью заснуть управляет сигнальный путь, в котором задействован биологически древний рецептор к эпидермальному фактору роста, сообщается в Science Advances. Это показали американские исследователи в экспериментах с данио-рерио (Danio rerio). Также они провели дополнительный анализ генетических данных почти полумиллиона людей и показали, что тот же механизм может работать и у них. Как уже известно из прошлых исследований, обнаруженный в новой работе у рыб и людей механизм регуляции сна и бодрствования работает и у беспозвоночных.

Сон — период, когда организм очень слабо реагирует на внешние раздражители и почти не двигается. Он наблюдается раз в сутки или чаще. У животных с хорошо развитой нервной системой сон делится на фазы, в каждой из которых активность головного мозга имеет свои особенности. У более примитивных организмов сон, по-видимому, тоже есть (его нашли даже у медуз), но он устроен не так сложно. Нарушения сна провоцируют разнообразные проблемы со здоровьем и, естественно, снижают работоспособность индивида.

Механизмы сна часто изучают на беспозвоночных — круглом черве Caenorhabditis elegans и мухах рода Drosophila. У них число нейронов значительно меньше, чем у человека, грызунов и даже рыб, и системы нервных клеток и их связей, которые обеспечивают сон, в целом известны.

О том, как регулируется сон позвоночных, известно меньше. Известно, что у рыбы данио-рерио в контроле сна и бодрствования задействованы меланин-концентрирующий гормон и орексин, но генов, которые однозначно бы соответствовали «генам контроля за сном» беспозвоночных, у них пока не находили. Наиболее вероятный кандидат на эту роль — ген рецептора к эпидермальному фактору роста. Гомологи этого гена есть и у мух, и у круглых червей, и у позвоночных, а значит, были и у общего предка всех этих организмов.

Его роль в регуляции сна у позвоночных, а также роль молекул, задействованных в том же сигнальном пути, исследователи во главе с Дэвидом Пробером (David A. Prober) из Калифорнийского технологического института изучили на данио-рерио. Эта рыбка, как и человек, спит ночью, а бодрствует днем, поэтому ученые сочли возможным переносить данные экспериментов со сном с нее на наш вид.

Биологи проверяли, как изменится сон у данио-рерио из различных линий, которым изменили активность одного из генов — egfra, tgfa или egf. Все они кодируют белки, которые задействованы в сигнальном пути рецептора к эпидермальному фактору роста. В качестве контроля использовали рыб с нарушениями работы генов гипокретина hcrt и некоторых других. После поведенческих экспериментов провели гистологический анализ мозга каждой рыбы, чтобы понять, на какие клетки воздействовало усиление или ослабление работы конкретного гена.

Данио-рерио с усиленной экспрессией tgfa больше спали. Этот ген кодирует фактор роста опухоли альфа, способный соединяться с рецептором к эпидермальному фактору роста. Гистологический контроль подтвердил, что tgfa работает в нервных и глиальных клетках головного мозга рыб. Ослабление экспрессии egfra (этот ген кодирует сам рецептор к эпидермальному фактору роста) приводило к тому, что животные спали меньше. Такие эффекты совпадают с реакциями беспозвоночных на аналогичные манипуляции.

Результаты экспериментов на данио-рерио также проверили полногеномным поиском ассоциаций на генетических данных более 453 тысяч людей европейского происхождения. Авторы искали связь между однонуклеотидными полиморфизмами генов ERBB4 и KSR2 и нарушениями сна субъектов выборки. Оба этих гена задействованы в сигнальных путях, куда входит и рецептор к эпидермальному фактору роста. Эти связи обнаружились: определенные варианты ERBB4 и KSR2 значительно (p < 0,000) чаще встречались у людей со стабильно низким качеством сна.

Исследователи сделали вывод, что рецептор к эпидермальному фактору роста и сигнальные пути, в которые включен этот белок, регулируют сон не только у беспозвоночных, но и у рыб, и у людей. Для данио-рерио известны мелкие молекулы, способные инактивировать белок, который кодируется геном KSR2, и таким образом уменьшать длительность сна. Велика вероятность, что существуют и другие вещества, которые влияют на работу того же сигнального пути — и их в теории можно использовать для лечения расстройств сна у людей.

Сон — настолько важная часть жизни человека, что с 2008 года в пятницу перед весенним равноденствием отмечается его всемирный день. В 2019 году он пришелся на 15 марта: тогда мы выпустили материал, посвященный бессоннице, ее причинам и возможным методам лечения.

Светлана Ястребова

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:

Названы продукты, помогающие справиться с похмельем

Одним из лучших средств от алкогольного похмелья является обычная спаржа.
Подробнее »»

SonoScape – инновационная медицинская техника для УЗИ

Когда-то обследование УЗИ требовало от врача сноровки и опыта, ведь нужно было изучить нечеткую картинку и не ошибиться в диагнозе
Подробнее »»

Медики напомнили, как алкоголь влияет на состояние кожи

Специалисты университета штата Техас в течение четырнадцати лет наблюдали более, чем за 80 000 женщинам, которые в том или ином количестве употребляли спиртные напитки
Подробнее »»

Как распознать умного человека: 10 признаков

Они всегда придерживаются баланса между работой и жизнью
Подробнее »»

В Китае зафиксировали самую низкую рождаемость за всю историю

Власти КНР отчитались о демографической ситуации в стране. Так, население государства по итогам 2019 года выросло до 1,4 миллиардов человек, при этом зафиксирована самая низкая рождаемость за всю историю страны.
Подробнее »»

Читайте также:
20.01 - 10:23

Названы пять способов похудеть без стресса

Эксперты советуют составить меню на неделю.
Подробнее »»

20.01 - 09:55

4 необычных маринада: мясо будет «таять во рту»

Маринады – те самые секретные ингредиенты, способные превратить обычное мясо в сочное, ароматное ресторанное блюдо.
Подробнее »»

20.01 - 09:20

Супрун рассказала, нужен ли после праздников детокс

После праздников людям хочется легкости, похудения и очищения.
Подробнее »»

20.01 - 08:38

Бруклин Бекхэм путешествует с новой возлюбленной Николой Пельтц

На днях 20-летний Бруклин Бекхэм и его возлюбленная, 25-летняя актриса Никола Пельтц, отправились в путешествие.
Подробнее »»

20.01 - 07:26

Гороскоп на неделю 19-25 января: все знаки зодиака

Астрологический прогноз с 19 по 25 января для всех знаков зодиака
Подробнее »»

20.01 - 07:16

Красная икра: польза и вред популярного продукта

Красная икра — полезный продукт, в котором много витаминов и минеральных веществ.
Подробнее »»

20.01 - 06:28

Внутренние часы организма влияют на процессы старения

Качественный сон по ночам абсолютно необходим для сохранения ритмов внутренних часов нашего организма.
Подробнее »»

20.01 - 06:19

Украинцам напомнили, как долго можно хранить новогодние блюда

Салат оливье – одно из самых скоропортящихся новогодних блюд.
Подробнее »»

20.01 - 06:14

Диетологи подсказали, как похудеть после праздников

Ученый рассказал, как можно быстро избавиться от приклеившихся за новогодние праздники лишних килограммов.
Подробнее »»

20.01 - 05:51

10 продуктов, которые отбивают желание курить и выводят никотин

Они должны быть в доме у каждого курильщика.
Подробнее »»

20.01 - 05:11

Диетологи назвали лучшие диеты

В США опубликовали рейтинг лучших систем питания, которые помогают не только похудеть, но и улучшить здоровье.
Подробнее »»

20.01 - 04:36

Джиджи Хадид бросает подиум ради будущего ребенка

Джиджи Хадид — знаменитая по всему миру модель.
Подробнее »»

20.01 - 04:09

Утвержден перечень лекарств для закупки в 2020 году

Сумма, предусмотренная в госбюджете на приобретение лекарств, является рекордной, подчеркнули в ведомстве.
Подробнее »»

19.01 - 22:34

Ченнинг Татум вернулся к брошенной им подруге

39-летний Ченнинг Татум продолжает удивлять фанатов своей непредсказуемостью в «делах сердечных».
Подробнее »»

19.01 - 21:52

Певица Адель похудела на 45 килограммов ради сына

Одно из самых потрясающих преображений 2019 года — похудение 31-летней Адель.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...