En una serie de ivestigaciones en modelos experimentales incapaces de dormir, investigadores de la Escuela de Medicina de Johns Hopkins, en Baltimore, Maryland, Estados Unidos, han identificado un gen mutante, conocido como 'Wide Awake', que sabotea la forma en la que el reloj biológico establece el calendario para dormir. El hallazgo también llevó a los científicos hasta la proteína producida por una copia normal del gen que promueve el sueño temprano en la noche y regula adecuadamente los ciclos de sueño.
Debido a que los genes y las proteínas que codifican a menudo son altamente conservados en todas las especies, los investigadores sospechan que sus descubrimientos, impulsados por estudios preliminares en modelos experimentales, podrían conducir a nuevos tratamientos para las personas con insomnio u horarios laborales nocturnos que les mantienen despiertos cuando se acuestan.
'Sabemos que el tiempo de sueño está regulado por el reloj biológico interno del cuerpo, pero no cómo se produce', dice el líder del estudio, Mark N. Wu, profesor asistente de Neurología, Medicina, Medicina Genética y Neurociencia en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. 'Ahora, hemos identificado por primera vez la proteína que traduce la información del tiempo del reloj circadiano del cuerpo y la utiliza para regular el sueño', resume este autor de la investigación, publicada en la edición digital de este jueves de 'Neuron'.
En su búsqueda de las raíces moleculares que regulan el sueño, Wu y sus colegas estudiaron miles de colonias de moscas de la fruta, cada una con un conjunto diferente de mutaciones genéticas, y analizaron sus patrones de sueño. Estos expertos encontraron que un grupo de moscas, con una mutación en el gen que más tarde llamarían 'Wide Awake', o 'Wake' (despertar) para abreviar, tenía problemas para conciliar el sueño por la noche, una enfermedad que se parecía mucho al insomnio en los seres humanos, por lo que creen que 'Wake' parece ser el mensajero del reloj circadiano en el cerebro, ordenando cuándo es el momento de dormir.
Después de aislar el gen, el equipo de Wu determinó que cuando funciona correctamente, 'Wake' ayuda a apagar las neuronas del reloj del cerebro que controlan la excitación haciéndolas más sensibles a las señales del neurotransmisor inhibidor llamado GABA. 'Wake' hace esto especialmente por la tarde, promoviendo así el sueño en el momento adecuado. Los niveles del ciclo de 'Wake' durante el día alcanzan su punto máximo cerca del anochecer en las personas que duermen bien.
Las moscas con el gen 'Wake' mutado que no podían conciliar el sueño no recibían suficiente señal de GABA para calmar sus circuitos de excitación durante la noche, por lo que permanecían alteradas. Los investigadores encontraron el mismo gen en todos los animales que estudiaron: humanos, ratones, conejos, pollos e, incluso, gusanos.
Es importante destacar que cuando el equipo de Wu intentó localizar dónde estaba 'Wake' en el cerebro del ratón, encontró con que se expresa en el núcleo supraquiasmático (SCN), que es el reloj principal en los mamíferos. El investigador principal cree que el hecho de que la proteína 'Wake' se exprese en altas concentraciones en el SNC de ratones es algo significativo.
'A veces descubrimos cosas en las moscas que no tienen relevancia directa en los animales de orden superior --argumenta Wu--. En este caso, encontrar la proteína en un lugar donde probablemente juega un papel en los ritmos circadianos y el sueño nos lleva a pensar que esta proteína puede hacer lo mismo en los ratones y las personas'.
La esperanza es que algún día, mediante la manipulación de 'Wake', posiblemente con un medicamento, los empleados que trabajan en turnos incompatibles con el ciclo normal de sueño, el personal militar y los insomnes podrían empezar a dormir mejor. 'Esta nueva vía puede ser un lugar en el que poder intervenir', concluye Wu.