Чем больше сна, тем меньше жира – и наоборот

О.В. Космачевская

Сон – особое состояние человека и животных, которое необходимо для восстановления сил, энергии, укрепления иммунной системы, нормализации обмена веществ. Полноценный сон способствует здоровью, а его недостаток провоцирует некоторые заболевания, среди которых ожирение. Ученые давно обратили внимание на связь между лишним весом и хроническим недосыпанием. Люди, которые спят меньше шести часов в сутки, чаще страдают ожирением и диабетом. Происходит это потому, что лишение сна влияет на содержание гормонов «аппетита» − грелина и лептина. Хронически недосыпающие люди едят больше, только организм вместо пополнения запасов энергии пополняет жировые запасы. Казалось бы, все ясно. Но ученые задались вопросом, а могут ли нарушения в метаболизме влиять на сон?

На этот вопрос решили ответить американские исследователи из университета Пенсильвании и университета Невады в Рино. Исследование проводили на микроскопическом черве Caenorhabditis elegans. Этот червь очень удобен для изучения сна, поскольку его нервная система состоит всего из 302 нейронов, два из которых ответственны за сон: они получают сигналы от клеток печени, глаз и других органов и запускают переход ко сну. Ученые выяснили, что метаболизм и сон у C. elegans связаны через белок KIN-29, который регулирует активность генов сна в специальных сенсорных нейронах. У нас тоже есть белок с подобной функцией – SIK.

Ученые предположили, что KIN-29 запускает передачу сигнала от сенсорных нейронов к клеткам печени, вынуждая их расщеплять запасенный жир. Сигнал о пополнении энергетических запасов поступает к нейронам, которые запускают переход ко сну.

Чтобы проверить, так ли это на самом деле, ученые выключили у C. elegans ген KIN-29. Мутантные черви довольствовались непродолжительным сном. У них было низкое содержание АТФ (энергетической валюты организма), несмотря на высокие запасы жира. Когда с помощью генетических манипуляций клетки печени таких червей заставили расщеплять жиры, черви снова могли спать. Бессонница у мутантных червей была вызвана неспособностью использовать свои жировые запасы.
Это исследование объяснило, почему у людей с ожирением проблемы со сном. Оказалось, все дело в нарушении сигнализации между жировыми отложениями и клетками мозга, контролирующими сон.



(PLOS Biology, 2020, 18) 



Разные разности
Желтки против пожелтения
Пробы красочного слоя, взятые с картин художников эпохи Возрождения, показали, что в них помимо пигментов и масла присутствуют еще и небольшие следы белка, который мог попасть в краску вместе с желтком. Действительно точно известно, что Леонардо да&n...
Споры против полиуретана
Ученые создали биоразлагаемый материал с помощью почвенных штаммов бактерии Bacillus subtilis, способных разрушать термополиуретан. Решение очень простое — подмешать бактерии к полимерам. Причем не сами бактерии, а их споры, которые остаютс...
Бактериофаги против дезодорантов
Метагеномный анализ кожной флоры позволил найти главного злоумышленника, виновного в резком запахе пота — это бактерии Staphylococcus hominis. Но можно ли от них избавиться, не убивая другие кожные бактерии? Исследователи предложили логичное реш...
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...