Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης ανακάλυψαν μια εγκεφαλική διαδικασία που θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες για την αϋπνία. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature.
Οι επιστήμονες αναφέρουν πώς το οξειδωτικό στρες οδηγεί σε ύπνο. Το οξειδωτικό στρες πιστεύεται επίσης ότι είναι ένας λόγος για τον οποίο γερνάμε και επίσης ότι είναι μια αιτία εκφυλιστικών ασθενειών.
Οι ερευνητές λένε ότι η ανακάλυψη αυτή τους φέρνει πιο κοντά στην κατανόηση της μυστηριώδους λειτουργίας του ύπνου και προσφέρει νέα ελπίδα για τη θεραπεία των διαταραχών του ύπνου. Μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί η χρόνια έλλειψη ύπνου μειώνει τη ζωή.
Ο καθηγητής Gero Miesenböck, διευθυντής του Κέντρου Νευρικών Κυκλωμάτων και Συμπεριφοράς του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, ο οποίος ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας δήλωσε: «Δεν είναι τυχαίο ότι οι δεξαμενές οξυγόνου φέρουν ετικέτες κινδύνου έκρηξης: η ανεξέλεγκτη καύση είναι επικίνδυνη. Τα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, αντιμετωπίζουν παρόμοιο κίνδυνο όταν χρησιμοποιούν το οξυγόνο που αναπνέουν για να μετατρέψουν τα τρόφιμα σε ενέργεια: η ατελής καύση οδηγεί σε “οξειδωτικό στρες” στο κύτταρο. Αυτό πιστεύεται ότι είναι μια αιτία της γήρανσης και ένας ένοχος για τις εκφυλιστικές ασθένειες. Η έρευνά μας δείχνει ότι το οξειδωτικό στρες ενεργοποιεί επίσης τους νευρώνες που ελέγχουν αν κοιμόμαστε».
Η ερευνητική ομάδα μελέτησε τη ρύθμιση του ύπνου στις μύγες φρούτων – οι οποίες παρείχαν επίσης την πρώτη εικόνα για το κιρκαδικό ρολόι πριν από περίπου 50 χρόνια. Κάθε μύγα έχει ένα ειδικό σύνολο νευρώνων ελέγχου του ύπνου, κύτταρα εγκεφάλου που βρίσκονται επίσης σε άλλα ζώα και πιστεύεται ότι υπάρχουν στους ανθρώπους. Σε προηγούμενη έρευνα η ομάδα του καθηγητή Miesenböck ανακάλυψε ότι αυτοί οι νευρώνες ελέγχου του ύπνου δρουν σαν διακόπτης on-off: αν οι νευρώνες είναι ηλεκτρικά ενεργοί, η μύγα κοιμάται ενώ όταν είναι σιωπηλοί, η μύγα είναι ξύπνια.
Ο Seoho Song, πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο Miesenböck και ένας από τους δύο κύριους συντάκτες της μελέτης, δήλωσε: «Αποφασίσαμε να αναζητήσουμε τα σήματα που αλλάζουν τους νευρώνες ελέγχου του ύπνου. Γνωρίζαμε από την προηγούμενη δουλειά μας ότι μια κύρια διαφορά μεταξύ ύπνου και ξυπνήματος είναι πόσο ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω δύο διαύλων ιόντων, που ονομάζονται Shaker και Sandman. Κατά τη διάρκεια του ύπνου, το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος περνάει από τον δίαυλο Shaker. Τα κανάλια ιόντων παράγουν και ελέγχουν τις ηλεκτρικές παλμούς μέσω των οποίων επικοινωνούν τα εγκεφαλικά κύτταρα».
Γιατί κοιμόμαστε; Τι προκαλεί την ροή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του Shaker; Η ερευνητική ομάδα βρήκε την απάντηση σε μια συνιστώσα του διαύλου Shaker.
Ένα μικρό μόριο ονόματι NADPH, μεταστρέφεται ανάμεσα σε δύο χημικές καταστάσεις και αυτό ρυθμίζει το ρεύμα του Shaker. Η κατάσταση του NADPH, με τη σειρά της, αντικατοπτρίζει το βαθμό οξειδωτικού στρες που έχει βιώσει το κύτταρο. Η αϋπνία προκαλεί οξειδωτικό στρες και αυτό οδηγεί σε χημική μετατροπή. Σε μια εντυπωσιακή επίδειξη αυτού του μηχανισμού, μια δέσμη φωτός που αναποδογύρισε τη χημική κατάσταση του NADPH έβαλε τις μύγες για ύπνο.
Φάρμακα που αλλάζουν την χημεία του NADPH στο Shaker θα μπορούσαν να είναι ένα ισχυρό νέο είδος υπνωτικού χαπιού. Οι διαταραχές ύπνου είναι πολύ συχνές και τα υπνωτικά χάπια είναι από τα πιο συχνά συνταγογραφούμενα φάρμακα. Αλλά τα υπάρχοντα φάρμακα έχουν ορισμένες παρενέργειες όπως σύγχυση, αμνησία και εθισμό. Η στόχευση του μηχανισμού που ανακαλύφθηκε θα μπορούσε να αποφύγει ορισμένες από αυτές τις παρενέργειες.
