El sueño es vital para todos los seres vivos con sistema nervioso. Pero, ¿por qué sentimos la necesidad de dormir? ¿Por qué los animales corren el riesgo de quedarse dormidos y exponerse a los depredadores? Respuesta: ¡fatiga! Este se caracteriza por varias acciones como bostezos o párpados pesados. Pero, ¿se ha preguntado alguna vez qué señales fisiológicas le permiten saber que está cansado?
A lo largo del día, nuestro ADN sufre múltiples daños, especialmente en nuestras neuronas. Este daño es causado por la actividad neuronal, los rayos ultravioleta y las radiaciones a las que podemos estar expuestos: estrés oxidativo o errores enzimáticos. Este daño ocurre durante nuestras horas de vigilia y puede ser muy peligroso para nuestro cuerpo, llegando incluso a causar cáncer. Afortunadamente, nuestras células están equipadas con sistemas de reparación para superar estos problemas. Estos sistemas de reparación funcionan durante nuestras horas de vigilia y nuestras horas de sueño. Sin embargo, estos sistemas de reparación son más efectivos cuando estamos dormidos.
Aumento del estrés homeostático asociado con el daño del ADN.
En un estudio publicado el 18 de noviembre de 2021 en la revista célula molecularLos investigadores se preguntaron si la acumulación de daño en el ADN podría ser un «desencadenante» de nuestro estado de fatiga. Para su estudio, los investigadores llevaron a cabo sus experimentos con el pez cebra, que es un organismo modelo para estudios neurológicos. Los científicos han demostrado que el estrés homeostático, responsable de la fatiga, se acumula en el cuerpo cuando estamos despiertos. Mientras dormimos, esta presión desciende significativamente y alcanza su mínimo después de un sueño reparador. Para comprender por qué aumentó esta presión homeostática, los científicos observaron lo que estaba sucediendo a nivel molecular, particularmente a nivel de ADN. Señalan que cuanto mayor es el daño del ADN, mayor es la presión de homeostasis. En el pez cebra, la presión aumentó tanto que terminaron por quedarse dormidos. Mientras el pez duerme, la presión cae al mismo tiempo que las células reparan su ADN. Los investigadores fueron aún más lejos al mostrar que seis horas de sueño cada noche eran suficientes para reparar y compensar el daño. Cuando los peces duermen menos de seis horas, eventualmente dormirán durante el día.
¿Cuál es la señal molecular que nos dice que debemos dormir?
La proteína PARP1 es una de las proteínas más importantes en los sistemas de reparación del ADN. Es la primera reacción cuando se produce una rotura del ADN. PARP1 se adherirá al lugar donde se produjo la ruptura y reclutará todas las proteínas que permitirán reparar la molécula. Entonces, los investigadores mutaron la expresión del gen PARP1, para que este último no se expresara. Los peces que no expresaban el gen PARP1 estaban menos estresados que los peces que lo expresaban. Estos resultados indican que la activación de PARP1 es una señal de un estado de fatiga en el cuerpo.