Il sonno è vitale per tutti gli esseri viventi con un sistema nervoso. Ma perché sentiamo il bisogno di dormire? Perché gli animali rischiano di addormentarsi e di esporsi ai predatori? Risposta: stanchezza! Questo è caratterizzato da diverse azioni come sbadigli o palpebre pesanti. Ma ti sei mai chiesto quali segnali fisiologici ti fanno capire che sei stanco?
Durante il giorno, il nostro DNA subisce molteplici danni, specialmente nei nostri neuroni. Questo danno è causato dall’attività neuronale, dai raggi ultravioletti e dalle radiazioni a cui possiamo essere esposti: stress ossidativo o errori enzimatici. Questo danno si verifica durante le nostre ore di veglia e può essere molto pericoloso per il nostro corpo, causando persino il cancro. Fortunatamente, le nostre cellule sono dotate di sistemi di riparazione per superare questi problemi. Questi sistemi di riparazione funzionano durante le nostre ore di veglia e le nostre ore di sonno. Tuttavia, questi sistemi di riparazione sono più efficaci quando dormiamo.
Aumento dello stress omeostatico associato al danno al DNA
In uno studio pubblicato il 18 novembre 2021 sulla rivista cellula molecolareI ricercatori si sono chiesti se l’accumulo di danni al DNA potrebbe essere un “innesco” per il nostro stato di affaticamento? Per il loro studio, i ricercatori hanno condotto i loro esperimenti sul pesce zebra, che è un organismo modello per studi neurologici. Gli scienziati hanno dimostrato che lo stress omeostatico, responsabile della fatica, si accumula nel corpo quando siamo svegli. Quando dormiamo, questa pressione diminuisce notevolmente, raggiungendo il minimo dopo un sonno ristoratore. Per capire perché questa pressione omeostatica è aumentata, gli scienziati hanno esaminato ciò che stava accadendo a livello molecolare, in particolare a livello del DNA. Notano che maggiore è il danno al DNA, maggiore è la pressione dell’omeostasi. Nei pesci zebra, la pressione è aumentata così tanto che hanno finito per addormentarsi. Mentre il pesce dorme, la pressione diminuisce mentre le cellule riparano il loro DNA. I ricercatori sono andati anche oltre, dimostrando che sei ore di sonno ogni notte erano sufficienti per riparare e compensare il danno. Quando i pesci dormono meno di sei ore, alla fine dormiranno durante il giorno.
Qual è il segnale molecolare che ci dice di dormire?
La proteina PARP1 è una delle proteine più importanti nei sistemi di riparazione del DNA. È la prima reazione quando si verifica una rottura del DNA. PARP1 si attaccherà al punto in cui si è verificata la rottura e recluterà tutte le proteine che consentiranno la riparazione della molecola. Quindi i ricercatori hanno mutato l’espressione del gene PARP1, in modo che quest’ultimo non fosse espresso. I pesci che non esprimevano il gene PARP1 erano meno stressati dei pesci che lo esprimevano. Questi risultati indicano che l’attivazione di PARP1 è un segnale di uno stato di affaticamento nel corpo.
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