A surpresa pela qual a privação de sono mata está no intestino

Uma nova pesquisa estabelece uma conexão inesperada.

As espécies reativas de oxigênio (ROS) se acumulam no intestino de moscas-das-frutas privadas de sono, um (esquerda), sete (centro) e dez (direita) dias sem dormir.

As espécies reativas de oxigênio (ROS) se acumulam no intestino de moscas-das-frutas privadas de sono, um (esquerda), sete (centro) e dez (direita) dias sem dormir.



Fonte da imagem: Vaccaro et al, 2020 / Harvard Medical School
  • Um estudo fornece mais confirmação de que uma prolongada falta de sono pode resultar em mortalidade precoce.
  • Surpreendentemente, a causa direta parece ser um acúmulo de espécies reativas de oxigênio no intestino, produzido pela insônia.
  • Quando o acúmulo é neutralizado, uma vida útil normal é restaurada.

Não precisamos dizer como é quando você não dorme o suficiente. Uma ou duas noites disso podem ser terríveis; a insônia de longo prazo é totalmente debilitante. Embora saibamos por experiência própria que precisamos dormir - nosso funcionamento cognitivo, metabólico, cardiovascular e imunológico dependem disso - a falta dele faz mais do que apenas fazer você sentir como se você quisesse morrer. Pode até matar você, de acordo com estudo de ratos Publicados em 1989. Mas por quê?



Um novo estudo responde a essa pergunta, e de forma inesperada. Parece que a conexão insônia / morte não tem nada a ver com o cérebro ou sistema nervoso, como muitos presumiram - ela acontece em seu intestino. Igualmente surpreendente, os autores do estudo foram capazes de reverter os efeitos nocivos com antioxidantes.

O estudo, de pesquisadores da Harvard Medical School (HMS), está publicado na revista Célula .



Um culpado inesperado

A nova pesquisa examina os mecanismos em jogo em moscas de fruta privadas de sono e em ratos - experimentos de privação de sono de longo prazo com humanos são considerados eticamente duvidosos.

O que os cientistas descobriram é que a morte por privação de sono é sempre precedida por um acúmulo de Espécies que reagem ao oxigênio (ROS) no intestino. Esses não são, como o nome indica, organismos vivos. ROS são moléculas reativas que fazem parte da resposta do sistema imunológico aos micróbios invasores, e pesquisas recentes sugerem que eles são, paradoxalmente, importantes para o normal transdução de sinal celular e o ciclo celular também. No entanto, ter um excesso de ROS leva ao estresse oxidativo, que é ligado a 'dano macromolecular e está implicado em vários estados de doença, como aterosclerose, diabetes, câncer, neurodegeneração e envelhecimento.' Para evitar isso, as defesas celulares normalmente mantêm um equilíbrio entre a produção e a remoção de ROS.

'Fizemos uma abordagem imparcial e procuramos por todo o corpo em busca de indicadores de danos causados ​​pela privação de sono', diz autor de estudo sênior Dragan Rogulj , admitindo: 'Ficamos surpresos ao descobrir que era o intestino que desempenha um papel fundamental em causar a morte.' O acúmulo ocorreu tanto em moscas-das-frutas privadas de sono quanto em camundongos.



'Ainda mais surpreendente', lembra Rogulja, 'descobrimos que a morte prematura podia ser evitada. Todas as manhãs, todos nós nos reuníamos para olhar as moscas, com descrença para ser honesto. O que vimos é que sempre que podíamos neutralizar ROS no intestino, poderíamos resgatar as moscas. ' As moscas da fruta que receberam qualquer um dos 11 compostos antioxidantes - incluindo melatonina, ácido lipóico e NAD - que neutralizam o acúmulo de ROS permaneceram ativas e viveram um período normal de tempo, apesar da privação de sono. (Os pesquisadores observam que esses antioxidantes não estendem a expectativa de vida de indivíduos controle sem privação de sono.)

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Fonte da imagem: Tomasz Klejdysz /Shutterstock/gov-civ-guarda.pt

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Os experimentos

Os testes do estudo foram administrados pelos co-autores Alexandra Vaccaro e Yosef Kaplan Dor, ambos pesquisadores bolsistas do HMS.

Você pode se perguntar como faz uma mosca da fruta dormir ou, por falar nisso, como a mantém acordada. Os pesquisadores verificaram que as moscas da fruta cochilam em resposta a serem sacudidas e, portanto, os indivíduos de controle foram induzidos a adormecer em seus tubos individuais aquecidos. Cada sujeito ocupou seu próprio tubo de 29 ° C (84F).

Para sua coorte insone, as moscas-das-frutas foram geneticamente manipuladas para expressar uma proteína sensível ao calor em neurônios específicos. Sabe-se que esses neurônios suprimem o sono, e o faziam - os níveis de atividade das moscas-das-frutas, ou a falta deles, eram monitorados por raios infravermelhos.

A partir do dia 10 de privação de sono, as moscas da fruta começaram a morrer, com todas elas mortas no dia 20. As moscas controle viveram até 40 dias.

Os cientistas procuraram marcadores que indicassem danos às células em seus assuntos insones. Eles não viram nenhuma diferença no tecido cerebral e em outros lugares entre as moscas-das-frutas descansadas e as que não dormiam, com exceção de uma mosca-das-frutas.

No entanto, nas entranhas das moscas-das-frutas privadas de sono havia um grande acúmulo de ROS, que atingiu o pico por volta do dia 10. Diz Vaccaro: 'Descobrimos que as moscas privadas de sono morriam no mesmo ritmo, todas as vezes, e quando olhamos para marcadores de dano celular e morte, o único tecido que realmente se destacou foi o intestino. Ela acrescenta: 'Lembro-me de que quando fizemos o primeiro experimento, você poderia dizer imediatamente sob o microscópio que havia uma diferença notável. Isso quase nunca acontece em pesquisas de laboratório. '

Os experimentos foram repetidos com camundongos que foram mantidos suavemente acordados por cinco dias. Novamente, as ROS se acumularam com o tempo em seus intestinos delgado e grosso, mas em nenhum outro lugar.

Como observado acima, a administração de antioxidantes aliviou o efeito do acúmulo de ROS. Além disso, as moscas que foram modificadas para superproduzir enzimas antioxidantes intestinais foram consideradas imunes aos efeitos prejudiciais da privação de sono.

A pesquisa deixa algumas questões importantes sem resposta. Diz Kaplan Dor: 'Ainda não sabemos por que a perda de sono causa o acúmulo de ROS no intestino e por que isso é letal.' Ele hipotetiza: 'A privação de sono pode afetar diretamente o intestino, mas o gatilho também pode se originar no cérebro. Da mesma forma, a morte pode ser devido a danos no intestino ou porque altos níveis de ROS têm efeitos sistêmicos, ou alguma combinação deles. '

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Os pesquisadores do HMS agora estão investigando as vias químicas pelas quais a privação de sono desencadeia o acúmulo de ROS e os meios pelos quais as ROS causam estragos nas células.

“Precisamos entender a biologia de como a privação de sono prejudica o corpo para que possamos encontrar maneiras de prevenir esse dano”, diz Rogulja.

Referindo-se ao valor deste estudo para os humanos, ela observa: 'Muitos de nós sofrem de privação crônica de sono. Mesmo sabendo que ficar acordado até tarde todas as noites é ruim, ainda assim fazemos. Acreditamos ter identificado um problema central que, quando eliminado, permite a sobrevivência sem dormir, pelo menos em moscas de fruta. '

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