Чому нестача сну може бути смертельною
Нестача сну шкодить здоров'ю. Наприклад, вона може сприяти розвитку раку кишківника. Але чому неспання стає такою проблемою для мозку та організму? Американський дослідник наблизився до відповіді на це питання завдяки спостереженням за плодовими мушками.
120 років тому російські дослідники день і ніч змушували щенят рухатися. За п'ять днів вони померли. Насправді, вони могли довше прожити без харчування, ніж без сну. Може вони померли від того, що доводилося постійно рухатися? Ізольовано досліджувати вплив відсутності сну зовсім непросто. Драгана Рогуля (Dragana Rogulia) працює з дрозофілами у Гарвардській медичній школі. «Складно змушувати тварин не спати. Тяга до сну неймовірна. Навіть коли трясеш пробірки, мушкам вдається якось вчепитися за потилички з бавовни і трохи поспати».
«Всі тварини без сну через 20 днів померли»
Тому нейробіолог досліджує генетично модифікованих мушок. За кімнатної температури ці мутанти сплять нормально, так вони ростуть. Але коли температура в лабораторії підвищується до 29 градусів, у їхньому мозку перемикається генетичний тумблер, який пригнічує потяг до сну. Мушки активні вдень і вночі, але таким чином значно скорочується їхня тривалість життя. Звичайні плодові мушки за такої температури живуть 40 днів, а всі мушки без сну померли через 20 днів.
Але чого вони померли? Драгана Рогуля разом зі своєю командою ретельно досліджувала усі їхні органи. У позбавлених сну мушок спостерігається різке зростання агресивних кисневих сполук, але виключно в кишечнику. Ми були вражені, це справді дуже незвичайно.».
Драгана Рогуля очікувала, що нестача сну спричинить неполадки у всьому організмі, але насправді проблеми сконцентрувалися в кишечнику. У цьому дослідники змогли переконатися, ввівши флюоресцентну речовину в клітини. У кишечнику воно світилося яскравіше, бо там сконцентровано кисневі радикали. Інтенсивність світіння поступово знижувалася, коли мушки за нижчих температур знову отримували можливість спати.
Група дослідників проводила експерименти і на мишах, яких постійно підштовхував циліндр, що повільно обертається, не даючи їм припинити рухатися. Через два дні й у них у кишечнику — і лише у кишечнику — підвищився рівень кисневих радикалів, а через п'ять днів клітини почали відмирати.
З міркувань захисту тварин експерименти на мишах продовжувати не стали. Тому група вчених на чолі з Драганою Рогулею повернулася до мушка і почала вводити їм антиоксиданти до якості терапії. Такі речовини, як лінолева кислота, ресвератрол або ацетилцистеїн, усувають кисневі радикали.
Антиоксиданти захищають мушок з нестачею сну
"Це було неймовірно. Антиоксиданти усували агресивні кисневі радикали, і це рятувало мушок, незважаючи на нестачу сну! У найнеймовірніших мріях я собі такого не могла уявити. Щоранку збиралася вся група і схвильовано вважала, скільки мушок ще живі. Інші мушки, які не спали, виглядали все болючіше, практично не рухалися. Але ці здавались повними сил. Може, звичайно, вони подурнішали або стали розумово відсталими, цього ми не знаємо. Це ми ще хочемо перевірити», – розповідає дослідниця.
Не тільки біологічно активні речовини можуть компенсувати генетично модифікованим мушкам нестачу сну. Це вдається зробити за допомогою генетичних прийомів, якими Драгана Рогуля активізує ензими в кишечнику мушок. Вони «знешкоджують» кисневі радикали. У мозку ж, навпаки, ті самі ензими не показують ефекту. Тобто зв'язок між сном та кишечником дійсно дуже специфічний.
«Робота напевно дуже цікава»
Результати отримані дуже цікаві, вважає Джорджо Джілестро (Giorgio Gilestro) із Імперського коледжу Лондона. Він з'ясував, що плодові мушки мають дуже різні індивідуальні потреби уві сні.
Рішення над мозку, а кишечнику
«Завжди було загадкою, чому вмирають тварини, які повністю втрачають сон. А зараз з'ясовується, що відповідь не в мозку, а в кишківнику. Це неймовірно», – каже Джилестро.
Але дослідник застерігає від перенесення цих результатів на людину та спроби компенсувати дефіцит сну антиоксидантами. Драгана Рогуля з ним згодна. Для неї насамперед важливим є не медичне застосування — своїми експериментами вона хоче зрозуміти, чому сон так рано виник в еволюції тварин.
