¿Disfrutas soñando? Dos genes clave pueden ser para agradecer. Un nuevo estudio en ratones descubre que estos "genes de los sueños" son esenciales para esa fase de sueño que hace que las personas tengan visiones extrañas del mundo de tomar desnudos de matemáticas en la escuela secundaria, perder dientes y volar por los aires.
Sin los genes, llamados Chrm 1 y Chrm 3, los mamíferos no experimentarían un sueño de movimiento ocular rápido (REM), durante el cual el cerebro está tan activo como lo está durante la vigilia, pero el cuerpo está paralizado. El descubrimiento es importante, dijeron los investigadores, porque el mal sueño y los trastornos psiquiátricos están relacionados. Entonces, comprender el control básico del sueño en el cerebro podría refinar los tratamientos farmacéuticos tanto para el sueño como para los problemas psiquiátricos, dijo el líder del estudio Hiroki Ueda de Riken, un instituto de investigación japonés.
"El sueño profundo es esencial para la calidad de la vida humana, mientras que algunas alteraciones en el sueño pueden tener varias consecuencias adversas", dijo Ueda a Live Science en un correo electrónico. Pero la "maquinaria molecular aún no se ha revelado, lo que dificulta el desarrollo de tratamientos para las enfermedades relacionadas con el sueño".
Ciclo extraño
En una noche determinada, los humanos realizan ciclos de sueño no REM y REM, que se definen por diferentes patrones de actividad cerebral. Nadie sabe la razón precisa de estas diferentes fases del sueño, pero los problemas con el sueño REM se han relacionado con la demencia, la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurológicos. Y la falta de sueño en general está relacionada con un mayor riesgo de suicidio.
Es por eso que Ueda y sus colegas están interesados en comprender los conceptos básicos de cómo funciona el sueño. Los científicos ya han descubierto que la transición del sueño no REM al REM involucra un neurotransmisor llamado acetilcolina. Pero hay 16 tipos de receptores celulares en el cerebro a los que se puede unir la acetilcolina, y no estaba claro cuáles eran esenciales para el sueño REM y cuáles eran redundantes.
Para averiguarlo, los investigadores utilizaron la tecnología CRISPR para eliminar los genes de estos receptores de acetilcolina, uno por uno, en ratones. CRISPR utiliza una secuencia genética para guiar una enzima a la sección deseada de ADN, donde la enzima corta la secuencia, evitando que se exprese ese gen.
Perdiendo el sueño
El estudio mostró inmediatamente que una familia de receptores de acetilcolina, el tipo nicotínico, no tenía mucho que ver con el sueño. Los ratones privados de esos receptores dormían más o menos como los ratones que los tenían.
La otra familia, los receptores de acetilcolina muscarínicos, resultó ser mucho más interesante. Específicamente, la pérdida de dos receptores llamados Chrm1 y Chrm3 acortó el sueño en cerca de 3 horas al día. La pérdida de uno de los dos receptores redujo y fragmentó el sueño REM específicamente, al tiempo que redujo el sueño no REM. Y los ratones con ninguno de los receptores básicamente no experimentaron sueño REM en absoluto.
Curiosamente, esos ratones libres de REM sobrevivieron sin este estado de sueño de ensueño, a pesar de las hipótesis de que el sueño REM es necesario para la supervivencia. Esa es una vía interesante para futuras investigaciones, dijo Ueda, pero podría ser un efecto secundario no deseado de trabajar con animales de laboratorio en un entorno artificial.
Los "ratones mutantes pueden sobrevivir en condiciones de laboratorio con mucha comida y sin ninguno", dijo Ueda a Live Science. "En un ambiente salvaje, estos genes serían importantes para la supervivencia de los organismos".
La comprensión de los receptores específicos que controlan el sueño puede informar nuevos tratamientos para los trastornos psiquiátricos como la depresión y el trastorno de estrés postraumático, que a menudo se caracteriza por pesadillas vívidas, dijo Ueda. Los investigadores encontraron diferencias sutiles en la forma en que funcionan Chrm1 y Chrm 3, agregó, por lo que el equipo está interesado en analizar más de cerca lo que sucede cuando se activan estos receptores. Y debido a que la investigación se realizó en ratones, se necesita más trabajo para estudiar cómo funcionan estos genes en humanos.
"Esta investigación puede ayudar a definir molecularmente el sueño REM y puede revelar los roles fisiológicos del sueño REM en sus funciones cognitivas superiores estrechamente relacionadas, como el aprendizaje y la memoria", dijo Ueda.
