Причину смерти от недосыпа нашли в кишечнике
То, что длительное нарушение или полное отсутствие сна вызывает у животных и человека проблемы со здоровьем и смерть, ученым известно уже давно, однако механизм этого процесса до сих пор был непонятен. Американские исследователи попытались восполнить этот пробел и смогли добиться весьма впечатляющего результата.
Для начала они выяснили, что простая механическая тряска не мешает фруктовым мухам спать, поэтому пришлось генетически модифицировать насекомых, обеспечив при определенной температуре повышенную экспрессию протеина, который воздействует на подавляющие сон нейроны. В результате мухи не могли спать при 29 °C и через десять дней без сна начали массового умирать, а к двадцатому дню в живых не осталось ни одной особи. При этом немодифицированные мухи из контрольной группы нормально прожили 40 дней в тех же условиях.
Сравнив клеточные изменения у «бессонных» мух с контрольной группой, ученые не обнаружили никаких значительных различий, в том числе в тканях мозга, за исключением одного. У насекомых, которые были лишены сна, к десятому дню эксперимента значительно повышался уровень молекул активных форм кислорода (АФК) в кишечнике. Причем, когда мухам вновь позволяли спать, уровень молекул АФК в их кишечнике вновь снижался. В больших количествах эти молекулы способны вызывать повреждения ДНК и других клеточных элементов, приводя к смерти.
Ученые повторили эксперимент на мышах и получили тот же результат — при отсутствии сна в их кишечнике также накапливались молекулы АФК. Причем только там — в остальных органах никаких изменений не происходило.
После этого ученые подобрали антиоксидант, способный удалять молекулы АФК — и в результате насекомые даже без сна продемонстрировали нормальную или близкую к ней продолжительность жизни. Это подтвердило полученные ранее результаты — причиной смерти от недосыпа является накопление молекул АФК в кишечнике.
До конца обнаруженный ими механизм смерти нейробиологи пока не пронимают. «Мы все еще не знаем, почему потеря сна вызывает накопление АФК в кишечнике, и почему это смертельно, — говорит один из авторов исследования Юсеф Каплан Дор. — Отсутствие сна может напрямую воздействовать на кишечник, однако весь этот механизм вполне может запускаться и мозгом. Причиной смерти могут быть повреждения в кишечнике или же общее воздействие на организм АФК, либо комбинация того и другого».
Ученые продолжают работу, пытаясь установить биологические связи между отсутствие сна, накоплением АФК и разрушением организма, и уверены, что результаты их исследования могут быть полезны для разработки терапии негативных последствий недосыпа.
