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Los pájaros lo hacen, las abejas lo hacen, incluso las pulgas educadas lo hacen: no, no se enamoran, duermen. Sin embargo, exactamente por qué Todos los animales con un sistema nervioso evolucionado para dormir han sido un misterio científico de larga data. Dormir ciertamente se siente muy bien, pero no tiene sentido, ¿por qué deberíamos pasar un tercio de nuestras vidas desmayados?
En un estudio publicado el martes en Comunicaciones de la naturaleza, los científicos dicen que han descubierto por qué a nivel celular.La función celular central del sueño, explican, es combatir el daño del ADN neuronal que se acumula durante las horas de vigilia. El sueño permite a las neuronas realizar el mantenimiento eficiente del ADN que es esencial para una vida saludable: los científicos ya saben que dormir menos significa una mayor vulnerabilidad a la ansiedad, la frustración y la mala salud, pero ahora están más cerca de entender exactamente por qué ese es el caso.
"Hemos encontrado un vínculo causal entre el sueño, la dinámica cromosómica, la actividad neuronal y el daño y la reparación del ADN con una relevancia fisiológica directa para todo el organismo", dijo el martes Lior Appelbaum, Ph.D., líder del estudio. "El sueño da la oportunidad de reducir el daño del ADN acumulado en el cerebro durante la vigilia".
Applebaum y su equipo examinaron cómo se vincula el sueño con el mantenimiento nuclear al examinar uno de los organismos modelo más utilizados para los estudios genéticos y de desarrollo: el pez cebra. Estos peces cebra transparentes fueron diseñados genéticamente para que los cromosomas en sus neuronas llevaran etiquetas químicas de colores. Mientras los peces estaban despiertos y dormidos, los científicos observaron el movimiento del ADN y las proteínas nucleares dentro de los peces con un microscopio de alta resolución, que se puede ver en el video de arriba.
Fueron testigos de que cuando los peces estaban despiertos, los cromosomas estaban relativamente inactivos y se rompían cadenas de ADN en las neuronas. Sin embargo, cuando los peces estaban dormidos, los cromosomas se volvieron más activos y el daño en el ADN que se había acumulado comenzó a repararse. El análisis posterior confirmó que para realizar el mantenimiento nuclear, las neuronas individuales necesitan que un animal se vaya a dormir.
La acumulación de daño en el ADN, dice Appelbaum, es el "precio de la vigilia". Durante la vigilia, los cromosomas son menos activos, lo que los hace vulnerables al daño en el ADN causado por la radiación, el estrés oxidativo y la actividad neuronal. El sueño inicia la actividad cromosómica y sincroniza el mantenimiento nuclear dentro de las neuronas individuales, lo que permite que el cerebro se repare mientras no se usa en la medida en que lo es durante el día.
"Es como baches en la carretera", dice Applebaum. "Las carreteras acumulan desgaste, especialmente durante las horas pico del día, y es más conveniente y eficiente arreglarlas por la noche, cuando hay poco tráfico".
Como anécdota, sabemos que una buena noche de sueño puede ser reconstituyente. Ahora parece que es cuantitativamente reparador para el cerebro, lo que le permite reparar naturalmente el daño del día.
Resumen:
El sueño es esencial para todos los animales con un sistema nervioso. Sin embargo, la función celular central del sueño es desconocida, y no hay un marcador molecular conservado para definir el sueño a través de la filogenia. Las imágenes de lapso de tiempo de marcadores cromosómicos en células individuales de pez cebra vivo revelaron que el sueño aumenta la dinámica cromosómica en neuronas individuales pero no en otros dos tipos de células. La manipulación del sueño, la dinámica cromosómica, la actividad neuronal y las roturas de doble cadena (DSB) mostraron que la dinámica cromosómica es baja y la cantidad de DSB se acumula durante la vigilia. A su vez, el sueño aumenta la dinámica de los cromosomas, que son necesarios para reducir la cantidad de DSB. Estos resultados establecen la dinámica cromosómica como un marcador potencial para definir células dormidas individuales y proponen que la función restauradora del sueño es el mantenimiento nuclear.
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