Un estudio en Drosophila identifica un péptido antimicrobiano que promueve el sueño

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Una gran parte de nuestras vidas transcurre en los brazos de Morfeo. Dormir es una actividad necesaria y la falta de sueño o su desregulación se han relacionado con diversas condiciones patológicas. Sin embargo, todavía se desconocen muchos de los procesos que intervienen poco antes o durante el sueño, así como cuál es su influencia sobre la salud y, especialmente, su relación con el sistema inmunitario.

 

gen sueño
Dormir es una actividad necesaria. Imagen: Pixabay.

 

Un reciente estudio de la Universidad de Pensilvania acaba de proporcionar algunas claves más sobre la relación entre el sueño y el sistema inmunitario al identificar un gen con actividad antimicrobiana que promueve el sueño cuando se produce una infección.

Interesados en los mecanismos moleculares que intervienen en el sueño los investigadores rastrearon más de 12.000 líneas de la mosca de la fruta, Drosophila, hasta encontrar un gen que al ser expresado en exceso inducía el sueño en las moscas. Este gen, denominado nemuri, de la palabra japonesa para “sueño”, codifica para una proteína con capacidad antimicrobiana que contribuye a la inmunidad innata de las moscas.

El equipo de investigadores observó que en ausencia de nemuri las moscas eran más fáciles de despertar durante su periodo de sueño, mientras que cuando se sobreexpresaba el gen ocurría lo contrario, sin producir efectos significativos sobre  los ritmos circadianos.

Además, los investigadores encontraron que ante una situación de privación del sueño o de infección, se induce de forma natural la expresión de nemuri en ciertas neuronas de Drosophila y el péptido se acumula en una región del cerebro que participa en la inducción del sueño.

Los resultados del trabajo proporcionan una conexión entre el sistema inmunitario y el sueño y contribuyen a explicar por qué en ciertas ocasiones, como por ejemplo cuando sufrimos una infección, la necesidad de dormir se ve incrementada. La acción de nemuri proporciona una explicación biológica a la correlación observada en diversos estudios con modelos animales donde se observaba que animales que duermen más tras una infección muestran una tasa mayor de supervivencia.

Expresión de nemuri (en verde) en un una única neurona en una bacteria infectada con bacterias y sus proyecciones en ambos lados del cerebro. Fuente: Amita Sehgal, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania; Science.

“Aunque es una noción común que el sueño y la curación están fuertemente relacionados, nuestro estudio conecta directamente el sueño con el sistema inmunitario y proporciona una explicación potencial de cómo aumenta el sueño durante la enfermedad”, señala Amita Sehgal, profesora en la Universidad de Pensilvania y directora del trabajo.

Si bien el estudio se ha realizado en Drosophila, los investigadores señalan que podría tener también gran repercusión en humanos. Nemuri codifica para un péptido antimicrobiano, de los cuales las personas sintetizamos más de 100 tipos diferentes. La actividad de los péptidos antimicrobianos y algunas citoquinas del sistema inmunitario está interrelacionada. Ambos pueden influir en la producción del otro. Por otra parte, citoquinas como la interleucina 1 pueden funcionar como un péptido antimicrobiano y promover el sueño en ciertas ocasiones.

El equipo considera que nemuri puede ser una conexión molecular entre el sueño y el sistema inmunitario.  “La proteína NEMURI dirige de forma genuina el sueño en condiciones en las que se necesita dormir mucho como cuando estamos enfermos”, señala Hirofumi Toda, investigador postdoctoral en el laboratorio de Sehgal. “En la siguiente fase de nuestro trabajo planeamos investigar el mecanismo por el que NEMURI dirige el sueño”.

Referencia: Toda H, et al. A sleep-inducing gene, nemuri, links sleep and immune function in Drosophila. Science. 2019. Doi: http://dx.doi.org/10.1126/science.aat1650

Fuente: To Sleep, Perchance to Heal: A Newly Discovered Gene Governs the Need for Slumber When Sick. https://www.pennmedicine.org/news/news-releases/2019/january/to-sleep-perchance-to-heal-a-newly-discovered-gene-governs-the-need-for-slumber-when-sick

 

 

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