Chronická nespavost: koho ohrožuje, co je nebezpečné a jak problém řešit

Chronická nespavost je obvykle důsledkem stresu, životních událostí nebo návyků, které narušují

Léčba základní příčiny může odstranit nespavost, ale někdy můžeStudiem fosforylace proteinů se vědci přiblížili k novému řešení problému.

Proč je spánková deprivace nebezpečná?

Spánek je pro zdraví stejně důležitý jako zdravá strava a pravidelná fyzická aktivita. Podle Mayo Clinic, ať už je příčina ztráty spánku jakákoli, nespavost můžeovlivňují člověka jak psychicky, tak fyzicky. Lidé s nespavostí hlásínižší kvalita života ve srovnání s lidmi, kteří dobře spí.

en.freepik.com

Komplikace nespavosti mohou zahrnovat:

  • Špatný výkon v práci nebo ve škole
  • Pomalejší reakce za jízdy a zvýšené riziko nehod
  • Poruchy duševního zdraví, jako je deprese, úzkostná porucha nebo zneužívání návykových látek
  • Zvýšené riziko a závažnost chronických onemocnění nebo stavů, jako je vysoký krevní tlak a srdeční choroby.

Kdo je v ohrožení?

Téměř každý má bezesné noci, ale za určitých podmínek je riziko nespavosti vyšší:

  • Roli mohou hrát hormonální změny během menstruačního cyklu a menopauzy .Během menopauzy se noční pocení a návaly horka často snižují.
  • Kvůli změnám ve spánkovém režimu a zdravotním stavu se nespavost zvyšuje s věkem.
  • Mnoho problémů, které ovlivňují vaše duševní nebo fyzické zdraví, vede k poruchám spánku.
  • Stresující časy a události mohou způsobit dočasnou nespavost. vést k chronické nespavosti.
  • Například střídání směn v práci nebo na cestách můženarušit cyklus spánku a bdění .

Molekulární struktura spánku

Několik nedávných studií ukázalo, že fosforylace proteinů je důležitá při regulaci spánku. Pomocí těchto dat můžete upravit vzorce spánku a bdění.

Fosforylace je proces přenosu zbytkukyselina fosforečná z fosforylačního činidla-donora na substrát, obvykle katalyzovaná enzymy a vedoucí k tvorbě esterů kyseliny fosforečné

Fosforylační reakce proteinů je chápána jako připojení fosfátové skupiny prostřednictvím fosfoetherové vazby (O-fosforylace) k hydroxylové skupině postranního řetězce serinu, threoninu nebo tyrosinového zbytku, v takovém případě je donorem fosfátu ATP.

Vědci věnovali zvláštní pozornost CaMKIIα a CaMKIIβ, což jsou proteinkinázy, které přispívají kSpát.

Proteinkinázy jsou podtřídou enzymů kinázy, které modifikují jiné proteiny fosforylací aminokyselinových zbytků, které mají hydroxylové skupiny nebo heterocyklickou aminoskupinu histidinu. 

Biologové navrhli, že fosforylace proteinů je pravděpodobným molekulárním faktorem ospalosti, a na základě toho vědci navrhli hypotézu "spánkové fosforylace".Samy o sobě jsou CaMKIIα a CaMKIIβ hojně exprimovány v nervových buňkách v mozku.Byly rozsáhle studovány, aby se prokázala jejich důležitá role ve funkcích, jako je paměť.Funkce a podmínky CaMKIIα a  CaMKIIβ při kontrole spánku však zůstaly neznámé.Nyní se vědci rozhodli to napravit.

Jak se vám pracovalo s proteinkinázou?

Je dobře známo, že CaMKIIβ má několik fosforylačních míst a že jeho funkce je modulována podle jejich fosforylačního stavu.Na základě těchto dat vytvořil výzkumný tým sérii CaMKIIβ mutantů.

Screening fosfomimetických mutantů CaMKIIβ na bázi AAV: Myším divokého typu byly injikovány AAV (adeno-asociované viry) k expresi mutanta CaMKII (vpravo nahoře) a jejich spánkové fenotypy byly analyzovány (vlevo nahoře). 
Komplexní analýza myší, kterým bylo injikováno 69 AAV odpovídajících fosfomimetickým mutantům CaMKIIβ, ukázala, že T287D (T287D), fosfomimetický mutantT287, výrazně prodlužuje dobu spánku (níže). 
Ilustrace: Ton a kol.

Za tímto účelem vstříkli do každého místa zmutované zbytky, které napodobovaly Vztah mezi fosforylačním stavem CaMKIIβ a spánkovou regulací byl rozsáhle zkoumán u myší.Vědci zjistili, že ve specifickém stavu fosforylace CaMKIIβ napomáhal přechodu z bdělosti do spánku.Navíc, když je podobně fosforylována další druhá nebo třetí variantainjekcí do CaMKIIβ v tomto specifickém fosforylovaném stavu byl inhibován přechod ze spánku do  bdění.

Co vědci zjistili?

V rámci nové studie publikované v PLOS Biology vědci zjistili, že CaMKIIβ fungujeProdlužuje dobu spánku v závislosti nastav jeho fosforylace. Mnoho hypnotik ovlivňuje fáze spojené s navozením spánku.  

Schematický model regulace spánku stavem fosforylace CaMKIIβ.CaMKIIβ působí na indukci (T287), udržení (T306, T307) a zrušení (S26, S182 a T311) spánku v závislosti navnitřní stav fosforylace. 
Ilustrace: Ton a kol.

Navození spánku je záměrná snaha uspat lidi pomocí různých metod nebo léků, které se praktikují za účelem prodloužení doby spánku, zvýšení efektivity spánku a snížení nebo prevence nespavosti.

Ukázalo se, že obousměrná regulace spánku pomocí CaMKII T287D prodlužuje dobu spánku. Ale exprese peptidového inhibitoru CaMKII vedla k jeho snížení.

Jaký je konečný výsledek?

Nová studie částečně objasnila mechanismuskterý je základem navození a udržování spánku a také poskytl vodítka pro zvážení ideálnějších metod kontroly spánku zaměřených na udržení spánku. Dříve to bylo těžké.

Přečtěte si více:

Archeologové oficiálně potvrdili legendy z Bible

Ukázalo se, co se stane s buňkami těla, když srdce zemře

Signál Starlink byl hackerem použit jako alternativa k GPS