Ночлег перед большим испытанием - это практически обряд в колледже. Обычно это не проблема: вы не спите всю ночь, проходите тест, а затем терпите неудачу, быстро восстанавливая потерянный сон. Но с возрастом характер сна меняется, и наша способность восстанавливать утраченный сон уменьшается.
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Исследователи из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета изучают молекулярные механизмы, лежащие в основе сна. Теперь они сообщают, что пути старения и сна пересекаются в схеме пути клеточной реакции на стресс, и что, воздействуя на эти связи, можно изменить режим сна у пожилых людей к лучшему - по крайней мере, у плодовых мушек.
Ниринджини Найду, доктор философии , доцент Центра нейробиологии сна и отделения медицины сна, вместе с докторантом Маришкой Браун , доктором философии, провела исследование , которое было опубликовано в Интернете перед печатью в журнале Neurobiology of Aging .
Известно, что с возрастом нарушается режим сна самыми разными способами. Пожилые люди спят ночью меньше, чем их более молодые сверстники, а также спят хуже. Пожилые люди также склонны больше спать в течение дня. Лаборатория Найду ранее сообщала, что старение связано с повышением уровня разворачивания белка, отличительной чертой клеточного стресса, называемой «ответом развернутого белка».
Неправильная упаковка белков также характерна для некоторых возрастных нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, и, как оказалось, также связана с недосыпанием. Найду и ее команда хотели знать, может ли сохранение правильного поведения сворачивания белков противостоять пагубному режиму сна у пожилых людей.
Используя систему видеонаблюдения для сравнения привычек сна «молодых» (9–12 дней) и «старых» (8 недель) плодовых мух, они обнаружили, что пожилым мухам требуется больше времени, чтобы оправиться от недосыпания, и в целом они спят меньше, и их сон прерывался чаще, чем у более молодых контрольных животных. Однако добавление молекулы, которая способствует правильному сворачиванию белка - молекулярного «шаперона», называемого PBA, - смягчило многие из этих эффектов, эффективно давая мухам сон более молодой. PBA (4-фенилбутират натрия) - это соединение, которое в настоящее время используется для лечения таких заболеваний, связанных с неправильной упаковкой белков, как болезнь Паркинсона и кистозный фиброз.
Команда также задала обратный вопрос: может ли неправильная укладка белка вызывать изменение режима сна у молодых животных. Другой препарат, туникамицин, вызывает неправильное сворачивание белка и стресс, и когда команда скармливала его молодым мухам, их режим сна сместился в сторону старых мух, с меньшим количеством сна в целом, более прерывистым ночным сном и более длительным восстановлением после недосыпания.
Молекулярный анализ мух, лишенных сна и получавших PBA, показал, что PBA действует через ответ развернутого белка. По словам Найду, PBA оказала на старых мух два эффекта: она «консолидировала» исходный сон, увеличив общее время сна, и сместила восстановительный сон после недосыпания, чтобы он больше походил на молодую муху.
«Это спасло режим сна у более старых мух», - объясняет она.
Эти результаты, по словам Найду, позволяют сделать три основных вывода. Во-первых, потеря сна приводит к неправильному свертыванию белков и клеточному стрессу, и с возрастом наша способность оправляться от этого стресса снижается. Во-вторых, старение и сон, по-видимому, образуют своего рода отрицательную петлю обратной связи «курица и яйцо», в которой потеря сна или фрагментация сна приводят к клеточному стрессу, за которым следует дисфункция нейронов и, наконец, сон плохого качества.
Сон перезаряжает нейронные батареи, объясняет Найду, и если человека заставляют бодрствовать, эти батареи разряжаются. Истощающиеся физиологические ресурсы должны быть направлены на наиболее важные функции клеток, которые не обязательно включают гомеостаз белков. «Бодрствование имеет свою цену, и одна из этих затрат - проблемы со сворачиванием белков».
Наконец, что наиболее важно, по ее словам, эти результаты предполагают - при условии, что они могут быть воспроизведены у мышей и людей, - что возможно использование таких препаратов, как PBA, для «исправления сна» у старых или мутантных животных.
