Эти естественные антибиотики передают сигнал через ткани от места травмы к мозгу для увеличения продолжительности сна и повышения шансов на выживание после травмы, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Current Biology.
Как гласит старая пословица, сон - лучшее лекарство. Действительно, исследования показали, что более длительный сон способствует лучшему восстановлению. Неудивительно, что наш мозг реагирует на травму, продлевая время сна. Но как это случилось? Как мозг узнает о травме?
Группа ученых сосредоточилась на этих вопросах, изучив травмы и сон у червей. «Червь C. elegans - это простейшее животное, на котором мы могли бы изучить сон. Это модель, которая позволяет использовать широкий спектр методов молекулярной биологии для детального изучения фундаментальных биологических процессов», - объясняет профессор Брингманн - руководитель исследовательской группы в Биотехнологический центр (BIOTEC) Дрезденского технического университета и руководитель группы гостей в Институте биофизической химии Макса Планка.
Команда под руководством профессора Брингманна начала с поиска генов, отвечающих за продление сна у червей. Они провели широкомасштабный генетический скрининг и проанализировали более 4500 различных генетических мутаций. Их внимание привлек один из обнаруженных генов. Повышение активности этого гена привело к огромному увеличению производства антимикробных пептидов (AMP). AMP - это природные антибиотики, которые организм вырабатывает внутри раны, чтобы локально бороться с патогенами.
Чтобы выяснить связь между антимикробными пептидами и сном, ученые из Дрездена работали с иммунологами - доктором Натали Пуйоль и доктором Джонатаном Эубанком из Центра иммунологии Марселя-Люмини (CIML) во Франции. Вместе команда манипулировала экспрессией генов червей. Они отключили производство натуральных антибиотиков и посмотрели, что происходит с ранеными червями. То, что звучит так, как будто щелкнуть выключателем, на самом деле было непростой задачей. Оказалось, что антимикробные пептиды очень избыточны. Ученые обнаружили, что в общей сложности 19 различных генов, ответственных за производство AMP, должны быть одновременно отключены, чтобы увидеть разительную разницу. «Мы видели, что черви, не продуцирующие антимикробные пептиды, после травмы спали гораздо меньше, - объясняет профессор Брингманн. - Обычно черви довольно хорошо переносят травмы. Однако мы заметили, что потеря сна увеличивает количество червей, которые не пережили, казалось бы, неопасную травму», - добавляет профессор Брингманн.
Исследователи смогли показать, что после выхода из кожной раны AMP действуют как посредники и активируют рецепторы в головном мозге. Эта активация работает как переключатель и дополнительно побуждает нейроны увеличивать количество сна. «Давно известно, что AMP действуют локально, но наша работа показала, что они также действуют как молекулы-мессенджеры дальнего действия, чтобы сигнализировать о потребности во сне от ран до нервной системы», - говорит профессор Брингманн.
Эти результаты еще больше усиливают роль сна в восстановлении
после травм. «Поскольку сон наблюдается практически у всех
животных, наши результаты указывают на то, что сон может иметь
решающее значение для восстановления и выживания после травмы не
только для червей C. elegans, но и для других животных и,
возможно, даже для людей», - заключает профессор Брингманн. Его
группа финансируется Стартовым грантом SLEEPCONTROL Европейского
исследовательского совета (ERC).
[Фото: eurekalert.org]
