Ученые выявили, что более длительный сон способствует скорейшему выздоровлению

Сон-лучшее лекарство, как гласит старая поговорка. Действительно, исследования проведенные группой ученых, показали, что более длительный сон приводит к скорейшему выздоровлению. Неудивительно, что наш мозг реагирует на полученную травму более длительным сном. Но как это происходит? Как мозг узнает о травме? Есть ли какой-то механизм сообщения между травмой и мозгом?

Группа ученых сосредоточилась на этих вопросах, изучая связь травм и сна у червей. «C. elegans worm – самое простое животное, на котором мы могли бы отследить эту связь. Черви – это модель, которая позволяет использовать широкий спектр методов молекулярной биологии для детального изучения фундаментальных биологических процессов», - объясняет профессор Брингманн, руководитель исследовательской группы в биотехнологическом центре (BIOTEC) TU Dresden и руководитель группы сторонних наблюдателей в Институте биофизической химии Макса Планка.

Команда, возглавляемая профессором Брингманом, начала с поиска генов, ответственных за продление сна у червей. Они провели крупномасштабный генетический скрининг и проанализировали более 4500 различных генетических мутаций. Один из найденных генов привлек их особое внимание. Повышение активности этого гена привело к огромному увеличению производства антимикробных пептидов (Ампс). То есть найденный ген стал своего рода усилителем. Усилители – это природные антибиотики, которые организм вырабатывает внутри раны, чтобы бороться с патогенами локально.

Чтобы выяснить связь между антимикробными пептидами и продолжительностью сна, ученые из Дрездена работали с иммунологами, доктором Натали Пуйоль и доктором Джонатаном Эвбанком из Центра иммунологии Марсель-Люмини (CIML) во Франции. Вместе они управляли поведением генов червей. Они отключили производство природных антибиотиков и посмотрели, что происходит с травмированными червями. То, что звучит так просто, на самом деле оказалось трудно решаемой задачей. Оказалось, что антимикробные пептиды крайне избыточны. Ученые обнаружили, что в общей сложности 19 различных генов, ответственных за производство усилителей, должны были быть одновременно отключены, чтобы была видна разница. «Мы видели, что черви, которые не производили антимикробных пептидов, спали после травмы гораздо меньше», – объясняет профессор Брингманн. «Обычно черви хорошо переносят травмы. Однако мы заметили, что более короткий сон спровоцировал увеличение количества червей, которые не пережили, казалось бы, несущественную травму», – добавляет профессор Брингманн.

Исследователи смогли показать, что после выхода из кожной раны усилители действуют как мессенджер и активируют рецепторы в головном мозге. Эта активация работает как переключатель и далее побуждает нейроны сна увеличивать его продолжительность. «Давно известно, что усилители действуют локально, но наша работа показала, что они также действуют как молекулы-мессенджеры на более отдаленные участки, отвечающие за необходимость сна», – говорит профессор Брингманн.

Эти результаты еще больше усиливают роль сна в восстановлении после травм. «Поскольку спят практически все животные, наши результаты свидетельствуют о том, что продолжительность сна может иметь решающее значение в процессе восстановления и выживания после травм не только для червей C. elegans, но и для других животных и, возможно, даже для человека», – заключает профессор Брингман.

Результаты исследований были опубликованы в журнале Current Biology.