Enlace Judío.- Un equipo de investigadores israelíes ha descubierto un mecanismo que conduce al cansancio en el sistema nervioso del pez cebra, con evidencia de apoyo de la existencia de tal mecanismo en ratones.
El cansancio, más que el hambre, la sed o el dolor, puede ser la condición más difícil de soportar para un ser humano. En su cuento clásico “Sleepy”, Anton Chekhov describe la pérdida de humanidad causada por una fatiga profunda: “Y Varka tiene sueño. Sus ojos están pegados, su cabeza se inclina, le duele el cuello. No puede mover los párpados ni los labios, y siente como si su rostro estuviera seco, como madera, como si su cabeza se hubiera vuelto tan pequeña como la cabeza de un alfiler”.
El sueño es una necesidad vital común a todos los organismos con sistema nervioso, incluidas las moscas, los gusanos e incluso las medusas. Pero, ¿qué es el cansancio? Un estudio recientemente publicado de la Universidad de Bar-Ilan es el primero en describir el mecanismo biológico subyacente. “La pregunta es, ¿por qué dormimos?” dice el investigador del sueño Prof. Lior Appelbaum. “Es algo extraño; puedes morir [por falta de él]. Parece desafiar la evolución. Si eres un pez en el océano, dormir puede hacer que te coma un tiburón. Pero por alguna razón, es muy importante, ya que todos los animales duermen”. Él dice que este es un acertijo evolutivo que aún no se ha resuelto por completo: la ciencia aún no sabe exactamente cómo el sueño ayuda al cerebro o las células individuales, publicó Haaretz.
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El nuevo estudio, de Appelbaum y su becario postdoctoral David Zada, ambos de la Facultad de Ciencias de la Vida Goodman y del Centro Multidisciplinario de Investigación del Cerebro Gonda en la Universidad Bar-Ilan, acerca la ciencia a resolver el misterio. Su equipo de investigadores ha descubierto un mecanismo que conduce al cansancio en el sistema nervioso del pez cebra, con evidencia que respalda la existencia de dicho mecanismo en ratones. El estudio fue publicado esta semana en la revista Molecular Cell.
Durante la vigilia, el cuerpo acumula “presión de sueño”, que se disipa durante el sueño. Pero, ¿qué provoca esta presión, que provoca una sensación de cansancio? Los investigadores demostraron que durante las horas de vigilia, el daño al ADN se acumula en las células nerviosas. Este daño es causado por la actividad de estas células, así como por otras causas, como la exposición a la radiación.
La importancia de las reparaciones del ADN durante el sueño
Los investigadores explican que el ADN es una cadena larga de ácidos nucleicos y que el daño se manifiesta como desgarros en esa cadena. Luego, son necesarias reparaciones para volver a unir las secciones rasgadas sin cambiar la secuencia de estos ácidos. A lo largo del día, las proteínas de respuesta al daño del ADN, que actúan como sistemas de reparación, están activas en cada célula, reconectando las rupturas en la cadena del ADN. Pero durante la vigilia, estos desgarros ocurren a un ritmo mayor que las reparaciones y el daño continúa acumulándose.
Demasiado daño en el cerebro puede ser peligroso para un organismo, sea medusa o ser humano, por lo que se acumula el cansancio, lo que empuja al organismo a detener sus actividades y quedarse dormido. Las reparaciones del ADN durante el sueño son más eficientes, lo que permite al organismo comenzar un nuevo día.
Los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos en los que probaron la hipótesis de que la acumulación de ADN dañado es lo que conduce a una acumulación de la presión del sueño. Causaron daño deliberado al ADN del pez cebra, por ejemplo, activando sus células nerviosas, para ver cómo afecta esto a su sueño. Lo hicieron usando medicamentos específicos o herramientas optogenéticas, que pueden usarse para cargar células objetivo con moléculas sensibles a la luz usando manipulación genética y luego activando células nerviosas aisladas usando pulsos de luz.
Descubrieron que cuanto mayor era el daño del ADN, más necesitaba dormir el pez. Cuando el daño acumulado excedió un cierto umbral, la presión del sueño fue tan intensa que los peces se durmieron instantáneamente para permitir una reparación eficiente del ADN.
En otro experimento, los investigadores intentaron establecer el período mínimo de sueño necesario para reducir la presión del sueño y el daño del ADN en los peces. “Reducimos gradualmente el tiempo que les permitimos dormir por la noche y descubrimos que el mínimo, sorprendentemente, era de seis horas. Ese es exactamente el tiempo asignado para dormir en el ejército”, dice Appelbaum. “Si los dejas dormir menos, el daño del ADN no se reduce lo suficiente y se duermen incluso bajo la luz, a pesar de ser muy sensibles a la luz”.
Appelbaum cree que en el futuro, estos descubrimientos pueden conducir al desarrollo de un sistema que medirá el daño al ADN humano. La magnitud del daño nos alertará sobre la cantidad de sueño que necesitamos. “Quizás sea posible crear un ‘reloj de cansancio’ para que no durmamos muy poco o demasiado”, dice.
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