Investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU), en Estados Unidos, han visto cómo un gen particular está involucrado en la calidad del sueño experimentado por tres animales diferentes, incluyendo a los humanos. El gen y su función abre una nueva vía para que los científicos exploren cómo funciona el sueño y por qué los animales lo necesitan tan desesperadamente.
'El sueño debe cumplir una función importante', dice el profesor asistente de investigación en el Colegio de Medicina de Elson S. Floyd de WSU Jason Gerstner y autor principal de un artículo sobre este trabajo que se publica en 'Science Advances'. 'Pero como científicos todavía no entendemos lo que significa. Una manera de estar más cerca es entender cómo se regula o qué procesos existen que se comparten entre especies', añade.
Como estudiante de doctorado en la Universidad de Wisconsin, Gerstner examinó los genes que cambian la expresión durante el ciclo sueño-vigilia y encontró que la expresión del gen FABP7 varió durante el día en todo el cerebro de los ratones. Gerstner y sus colegas vieron que los ratones con un gen FABP7 bloqueado dormían de forma más irregular en comparación con los roedores normales con el gen intacto, lo que sugiere que el gen es necesario para el sueño normal en los mamíferos.
Para ver si efectivamente FABP7 es relevante para el sueño normal en humanos, Gerstner y sus colegas en Japón examinaron los datos de casi 300 hombres japoneses que se sometieron a un estudio del sueño durante siete días que incluyó un análisis de su ADN. Resultó que 29 de ellos tenían una variante del gen responsable de la producción de FABP7. Al igual que los ratones, tendían a dormir más irregularmente. Aunque tenían la misma cantidad de sueño que otras personas, su sueño no era tan bueno, con más eventos de vigilia cuando deberían estar durmiendo.
Finalmente, los investigadores hicieron moscas transgénicas de la fruta, a las que insertaron genes FABP7 humanos normales y mutados en células gliales en forma de estrella llamadas astrocitos. Durante mucho tiempo se pensó que las células gliales eran meros personajes secundarios de las neuronas, los procesadores de información en el cerebro; pero más recientemente, los investigadores han descubierto que, al igual que las neuronas, las células gliales liberan neurotransmisores químicos y controlan el comportamiento.
Un mecanismo mantenido desde hace 60 millones de años
Para monitorear el sueño de las moscas, los científicos utilizaron un monitor de actividad para la mosca Drosophila que registra automáticamente los cambios de actividad usando un haz de infrarrojos para determinar si una mosca está despierta o dormida. Si el haz no se rompe durante cinco minutos o más, la máquina concluye que la mosca está dormida. Resultó que las moscas con el gen mutado FABP7 rompió el haz con más frecuencia durante el tiempo de sueño normal. Al igual que los ratones y los seres humanos sin un buen funcionamiento del gen FABP7, las moscas con FABP7 mutante durmieron más irregularmente.
'Esto sugiere que hay algún mecanismo subyacente en los astrocitos en todas estas especies que regula el sueño consolidado', afirma Gerstner. Por otra parte, señala que es la primera vez que realmente se ha adquirido información sobre el papel de una célula en particular y la vía molecular en el comportamiento complejo a través de especies tan diversas.
Cabe también destacar que las moscas de la fruta llevan en el planeta unos 60 millones de años. 'Eso sugiere que hemos encontrado un mecanismo antiguo que ha persistido durante el tiempo evolutivo --afirma Gerstner--. La evolución no guarda algo durante todo ese tiempo si no es importante'.
Mientras que los investigadores están entusiasmados con la búsqueda de un gen con una aparentemente fuerte influencia en el sueño, creen casi sin dudas que otros genes están involucrados en el proceso. Las proteínas FABP7 están involucradas en lo que se llama 'señalización de lípidos', transportando grasas a un núcleo celular para activar genes que controlan el crecimiento y el metabolismo.
Ahora, Gerstner y sus colegas buscarán cómo estas funciones podrían cruzarse con las teorías actuales sobre por qué el sueño importa. Entre esas teorías se encuentra que el sueño es importante para la actividad neuronal, el uso y almacenamiento de la energía, y la memoria y el aprendizaje.