Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 130: почему, когда болеешь, хочется спать

Изучив более 12 000 особей дрозофил, ученые из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете идентифицировали ген под названием nemuri (от японского nur – сон), который заставляет нас больше спать, когда мы болеем. Исследование опубликовано в Science.

Экспрессия гена nemuri (зеленый цвет) в мозге дроозфилы – один нейрон с каждой стороны, и их проекции. Credit: Amita Sehgal / Science, 2019


 

Белок NEMURI, кодируемый одноименным геном, обладает антимикробной активностью и продлевает глубокий сон во время болезни.

Мухи с выключенным геном nemuri легче просыпались во время дневного сна, потребность во сне после депривации или при инфекции у них была снижена. С другой стороны, у мух, которым не давали спать, экспрессия nemuri повышалась: происходило это в нескольких нейронах, расположенных рядом с центром сна в мозге. Повышенная экспрессия nemuri способствовала увеличению продолжительности сна у дрозофил, зараженных бактериальной инфекцией, и приводила к увеличению их выживаемости по сравнению с неинфицированными мушками контрольной группы.

«Считается, что сон и исцеление тесно связаны, и наше исследование напрямую связывает сон с иммунной системой и дает потенциальное объяснение механизму увеличения продолжительности сна во время болезни», — говорит профессор нейробиологии и руководитель работы Амита Сегал (Amita Sehgal).

Как выяснилось, в ответ на инфекцию белок NEMURI проявляет антимикробное действие в периферических частях тела плодовых мушек и увеличивает время сна благодаря своей активности в мозге. Ранее уже были известны несколько молекул, похожих на NEMURI, которые представляют собой антимикробные пептиды и обладают множеством функций для борьбы с инфекцией. Исследователи предполагают, что их роль в регуляции продолжительности сна может быть также важна для защиты хозяина.

Более того, авторы работы отмечают, что цитокины (например, интерлейкин-1) и молекулярные продукты иммунных клеток тоже участвуют в регуляции сна человека. ИЛ-1 может функционировать по тому же пути, что и АМФ (аденозинмонофосфат): он накапливается во время продолжительного бодрствования и, по-видимому, способствует засыпанию. У млекопитающих цитокины могут запускать синтез АМФ, но и АМФ, в свою очередь, влияет на продукцию цитокинов. Учитывая эту взаимосвязь, исследователи приходят к выводу, что NEMURI– это настоящее связующее звено между иммунитетом и сном.


Текст: Диана Галимова

A sleep-inducing gene, nemuri, links sleep and immune function in Drosophila by Hirofumi Toda, Julie A. Williams, Michael Gulledge, and Amita Sehgal in Science. Published February 2019.

http://dx.doi.org/10.1126/science.aat1650

Еще одна причина спать восемь часов

Врачи рекомендуют спать не менее 8 часов – это всем известно. Но почему именно 8? Количество часов сна, конечно, индивидуально, и зависит от различных особенностей…

Так сколько нам нужно спать: не больше, не меньше?

Учёные определили нужную продолжительность сна, необходимую для оптимальной работы мозга: она составила от 7 до 8 часов. В своём новом исследовании они также выяснили, что…

«Спринтерский» сон: организм — против

Многие люди грезят о том, чтобы поспать чуть дольше, чем обычно, так как чаще всего они спят гораздо меньше, чем рекомендуется для нормального самочувствия. При…

Боль и бессонница: как выбраться из замкнутого круга?

Почему человек не может заснуть? Виновными могут оказаться самые различные факторы, но если у него есть очаг хронической боли, то ответ становится очевидным. Между хронической…

Дневной свет против «электронных» нарушений сна

Признавайтесь, кто вчера перед тем, как лечь спать, листал ленту или отвечал на сообщение, «прилетевшее» из социальной сети? Да-да, именно вы находитесь в зоне риска,…

Мало спишь – больнее будет

Испытывая боль, едва ли можно комфортно спать. Но как некачественный сон влияет на ощущение боли?  Мэттью Уокер (Matthew Walker)и Адам Краузе (Adam Krause)из Калифорнийского университета…

Нарколептические черви рассказали, зачем мы спим

Американские исследователи выяснили, какие функции в системе сна-бодрствования выполняют глиальные клетки мозга. Также работа, опубликованная в Cell Reports, показала влияние сна на развитие организма. C….

Недосыпание – прямой путь к болезни Альцгеймера

Плохие новости для любителей ночной жизни и всех недосыпающих: недостаточный и некачественный сон с большой вероятностью приводит к болезни Альцгеймера. Об этом говорится сразу в…

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 127: не хотите болезнь Альцгеймера – не лишайте себя сна

Спите 7-8 часов в сутки и будете здоровы. Эта фраза – не просто совет от специалистов по ЗОЖ, с каждым новым исследованием она обрастает все…

Нейронауки для всех. Детали: таламус и его ядра

Рассказы о том, что в мозге даже совсем небольшие структуры выполняют важные функции, уже давно ни у кого не вызывают удивления. Но всё же осознание…

Редактирование генома в исследовании сна

Технология редактирования генома CRISPR/Cas9, прообразом которой стала иммунная система бактерий, продолжает свое победное шествие по лабораториям всего мира. Теперь ее применили и для изучения механизмов…

Немцы хуже спят из-за широкополосного интернета

Новую потенциальную причину нехватки сна выявили сомнологи, как это часто бывает в науке, выступив в качестве «Капитанов Очевидность».  Потратив приличные средства на исследования, они установили,…

Сердце реагирует даже на кратковременный недосып

Самое время выспаться, тем более сегодня выходной. Мало спать вообще вредно, что уже неоднократно доказано, но доказательств много не бывает, поэтому 2 декабря на 102-м…

Солнце может регулировать послеобеденный сон

Солнечный свет напрямую влияет на дневной сон, выяснили ученые. Германо-американская команда исследователей провела работу, в которой изучила воздействия света различной интенсивности на мозг и на…

Сон: кому и зачем он нужен?

Вряд ли найдётся человек, которому незнакома проблема недосыпа. Мало того что недосып – штука весьма неприятная, отсутствие сна может привести к смерти. Было показано, что…

Шестичасовой некачественный сон увеличивает риск атеросклероза на 30%

Исследователи находят все больше доказательств постулату о здоровом сне продолжительностью 7-8 часов. На этот раз им удалось на большой выборке из почти 4000 человек показать,…