Saúde

Cientistas identificam uma base genanãtica para um sono sauda¡vel
De organismos tão simples como vermes atéaqueles tão complexos quanto os humanos, o sono éuma necessidade fundamental.
Por Lori Dajose - 14/11/2019



De organismos tão simples como vermes atéaqueles tão complexos quanto os humanos, o sono éuma necessidade fundamental. Poranãm, embora cerca de 50 a 70 milhões de pessoas nos Estados Unidos sofram de um distaºrbio cra´nico do sono, os mecanismos genanãticos que regulam o sono humano permanecem pouco compreendidos. Agora, os cientistas da Caltech identificaram um caminho genanãtico necessa¡rio e suficiente para o sono adequado no peixe-zebra e parece também regular o sono em humanos. Essa via regula os na­veis de um composto neural especa­fico que poderia um dia ser um alvo terapaªutico para distúrbios do sono, incluindo insa´nia.

O trabalho foi realizado no laboratório de David Prober , professor de biologia. Um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado na revista Science Advances em 13 de novembro. Prober éum membro do corpo docente do Tianqiao e do Instituto Chrissy Chen de Neurociaªncia da Caltech.

"Com exceção da narcolepsia e de certos distúrbios do ritmo circadiano, as causas genanãticas dos distúrbios do sono humano e a variação no sono humano são amplamente desconhecidas", diz Daniel Lee, pesquisador de pa³s-doutorado no laboratório Prober e primeiro autor do artigo. "Neste trabalho, fornecemos as evidaªncias mais fortes atéo momento para um mecanismo que regula o sono em vertebrados e invertebrados, de humanos a peixes-zebra e lombrigas. Isso confirma que o sono éum comportamento antigo, conservado durante o tempo evolutivo".


Aos cinco dias de idade, o peixe-zebra étranslaºcido e tem cerca de quatro mila­metros de comprimento. Eles passam a maior parte da noite dormindo, semelhantes aos humanos. Devido a  sua simplicidade nesse esta¡gio, eles são um modelo animal ideal para ajustar genes e circuitos neurais e observar efeitos subsequentes no comportamento do sono.

Neste trabalho, o foco da equipe foi uma via de sinalização celular chamada receptor do fator de crescimento epidanãrmico (EGFR). Um caminho de sinalização éum tipo de canal de comunicação, como uma frequência de ra¡dio, usado pelas células para interpretar sinais de seus ambientes e fazer alterações internas em resposta. As células tem vários tipos diferentes de vias de sinalização, e a via do EGFR, em particular, éimportante para o desenvolvimento e crescimento das células. De fato, o caminho éencontrado na maioria dos tipos de organismos, do fermento aos seres humanos.

Como a via EGFR já havia demonstrado ser essencial para o sono na lombriga Caenorhabditis elegans e na mosca da fruta Drosophila melanogaster - duas espanãcies de invertebrados -, a equipe perguntou se ela desempenha o mesmo papel no peixe-zebra, que são vertebrados como seres humanos. De fato, os pesquisadores descobriram que a ativação da via EGFR no peixe-zebra fazia com que os animais dormissem profundamente. A inibição da via, com medicamentos ou com a modificação do gene que codifica o EGFR, interferiu no sono, resultando em mais tempo gasto acordado e em períodos curtos e fragmentados de sono.

Os pesquisadores analisaram dados genanãticos de 500.000 pessoas no Reino Unido e examinaram genes que estãoassociados a  via humana do EGFR. Eles descobriram que variações em alguns desses genes estãoassociadas a  variação na qualidade e quantidade do sono.


"Nossa abordagem experimental identificou e validou um caminho genanãtico subjacente a algumas das variações observadas no sono humano", diz Lee.

O trabalho pode levar a melhores tratamentos para distúrbios do sono. Os pesquisadores descobriram que o EGFR promove o sono atravanãs da regulação dos na­veis de um determinado produto qua­mico neural chamado neuropepta­deo-VF, e os receptores para o neuropepta­deo-VF também são bons candidatos para o direcionamento com drogas. Um dia, os distúrbios do sono podem ser tratados com terapaªuticas que influenciam a sinalização de neuropepta­deo-FV.

Um artigo descrevendo o trabalho éintitulado "Regulação evolutiva do sono conservada pela sinalização do receptor do fator de crescimento epidanãrmico". Além de Lee e Prober, outros co-autores da Caltech são ex-colega de pa³s-doutorado Justin Liu (PhD '15), Young Hong (BS '18), estudante de graduação Andrew Hill, estudante de graduação Sarah Hou, estudante de pa³s-doutorado Grigorios Oikonomou, tanãcnico de pesquisa Uyen Pham e o ex-aluno Jae Engle. Outros co-autores incluem Jacqueline Lane, Heming Wang e Richa Saxena, da Harvard Medical School e do Broad Institute. O financiamento foi fornecido pelos Institutos Nacionais de Saúde, Fundação Mallinckrodt, Fundação Rita Allen e Fundação de Pesquisa sobre Canãrebro e Comportamento.

 

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