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El sueño corto natural se refiere a un hábito de sueño con un tiempo medio de sueño inferior a 6,5 horas sin presiones externas ni fármacos, y sin reacciones fisiológicas adversas detectables y conscientes. ¿Por qué estas personas pueden dormir menos y no sentir sueño? ¿Qué les da esta envidiable y envidiable habilidad?
5438 de junio + 65438 de octubre + mayo de 2020, ¿Fu y Louis J. Pata de la Universidad de California, San Francisco? Como corresponsal de la revista Cell, Ek publicó un artículo de investigación titulado: Las mutaciones en el receptor metabotrópico de glutamato 1 contribuyen a las características naturales del sueño breve.
El estudio encontró dos mutaciones diferentes en el mismo gen, el receptor metabotrópico de glutamato 1 (GRM1), que provoca un sueño naturalmente corto. Es más, tanto los humanos como los ratones portadores de esta mutación genética exhiben un comportamiento de sueño breve, y los cortes cerebrales muestran que ambas mutaciones alteran las características neuronales del cerebro, aumentando la transmisión sináptica excitatoria, lo que conduce a un fenotipo de sueño breve.
Es bien sabido que para la mayoría de los adultos, son necesarias entre 7 y 8 horas de sueño al día para mantener la salud física y mental, pero para las personas que duermen poco tiempo por naturaleza, es necesario dormir entre 4 y 6 horas al día. suficiente sin efectos negativos significativos sobre la salud.
Es un hecho indiscutible que el mecanismo regulador del sueño es un proceso muy complejo. Entonces, para comprender los mecanismos que conducen a esta diferencia entre los que duermen poco y los que duermen normalmente, ¿Fu y Louis Tower? Un equipo de investigación dirigido por ek *** ha estado buscando variantes genéticas que provoquen un comportamiento de sueño breve.
En este estudio, los investigadores informan que se encontraron mutaciones en dos sitios diferentes en el gen GRM1, que codifica canales metabotrópicos, en dos familias de receptores de ácido (MGLURS) de origen natural no relacionados con el sueño corto (FNSS), este receptor generalmente. Existe en forma de dímeros en la membrana celular.
Estudios previos han demostrado que mGluR1/5 está implicado en una amplia gama de procesos fisiológicos y está relacionado con la regulación del sueño. Más importante aún, los ratones knockout para mGluR5 exhiben graves trastornos de la homeostasis del sueño-vigilia. Sin embargo, a pesar de estos estudios relevantes, no hay evidencia directa de que mGluR1 desempeñe un papel en la regulación del sueño.
Cabe destacar que el glutamato es un neurotransmisor excitador, pero en la mayoría de los casos, la activación de los receptores metabotrópicos de glutamato regula negativamente los receptores ionotrópicos de glutamato activos. Por lo tanto, si las mutaciones de GRM1 causan disfunción del receptor, la transmisión sináptica excitadora mediada por glutamato debería estar regulada positivamente en las neuronas que expresan este gen.
En este sentido, el equipo de investigación confirmó por primera vez a través de una serie de experimentos in vitro que ambas mutaciones mostraban una pérdida de la función de transducción de señales mediada por receptores, lo que demostró que las mutaciones GRM1 pueden afectar la función de las neuronas relacionadas. Transmisión sináptica excitatoria.
Luego, el equipo de investigación estableció un modelo de ratón mutante GRM1 utilizando la tecnología de edición de genes CRISPR y registró y analizó el estado de sueño de estos ratones. Descubrieron que las mutaciones de GRM1 provocaban cambios en la duración del sueño: los ratones mutantes GRM1 dormían aproximadamente media hora menos que los ratones normales.
Además, en experimentos electrofisiológicos relacionados, los investigadores observaron una regulación positiva mediada por glutamato de la transmisión sináptica excitadora en cortes de cerebro de modelos de ratones mutantes GRM1, lo que confirma una vez más que las mutaciones de GRM1 causan una disminución de la función del receptor. En otras palabras, estas dos mutaciones alteran las características neuronales del cerebro, aumentando la transmisión sináptica excitatoria.
De hecho, el profesor Fu y otros han hecho hallazgos similares antes: tanto los mutantes 1 como los NPSR1 pueden aumentar la excitabilidad de las células, lo que sugiere que las mutaciones del gen del sueño corto aumentan la excitabilidad de las neuronas para extender las horas de vigilia.
Desafortunadamente, el equipo de investigación comparó los genes del sueño corto previamente descubiertos: ADRB 1 y NPSR1. El modelo de ratón de estos dos genes acortó el tiempo de sueño en aproximadamente 1 hora. Por lo tanto, en comparación con ellos, el fenotipo de sueño breve causado por la mutación GRM1 es ligeramente más débil.
Basándose en esto, los autores sugirieron que otros factores genéticos pueden cooperar con las mutaciones GRM1 para cambiar la duración requerida del sueño. En el futuro, revelarán esta posibilidad mediante la construcción de modelos de ratón con múltiples mutaciones.
En resumen, este estudio muestra que GRM1 es otro gen del sueño corto, y que las personas y los ratones con mutaciones en este gen muestran una duración del sueño más corta. Al mismo tiempo, este estudio también destaca el importante papel de los receptores metabotrópicos de glutamato (MGLURS) en la regulación del sueño humano.
Enlace del artículo:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.071