Pomohou háďátka pochopit regulaci spánku?

Dlouho se předpokládalo, že spánek reguluje především centrální nervová soustava. Nedostatek spánku ovlivňuje tělo a signály z těla mohou spánek také aktivně ovlivnit. Zatím zůstává velkou neznámou, jakým způsobem ostatní tělní tkáně regulují spánek. Podle nových poznatků u háďátek (Caenorhabditis elegans) regulují spánek periferní tkáně prostřednictvím degradační dráhy asociované s endoplazmatickým retikulem (ERAD), která umožňuje odstranění nefunkčních nebo špatně poskládaných proteinů z endoplazmatického retikula.

Mutace v genech sel-1/Hrd3 a sel-11/Hrd1 pro ubiquitin E3 ligázy asociované s endoplazmatickým retikulem jsou spojeny s výrazně delší dobou spánku. Oba tyto geny kódují proteiny, které jsou součástí výše zmíněné dráhy ERAD. Také inaktivující mutace v genu mars-1 (methionyl-tRNA synthetase 1), který je důležitý pro syntézu proteinů, jsou spojeny s výrazným prodloužením letargické periody.

Velké překvapení nastalo po obnovení exprese nepoškozené verze některého z těchto genů v periferních tkáních, nikoliv v nervové soustavě. Obnovila se normální letargická perioda. To znamená, že geny odpovědné za degradaci proteinů prostřednictvím ERAD jsou zásadní také pro kontrolu spánku. Překvapivé výsledky byly částečně ověřeny i na myších. Genový knockout a farmakologická inhibice genu Synoviolin/ Hrd1 homologního k sel-11 zvyšují poměr non-REM spánku.

Spánkové poruchy jsou obecně považovány za faktor ovlivňující také zánětlivé procesy. Tím mohou přispívat k onemocněním, jako jsou artritida nebo autoimunitní záněty střev. Lepší pochopení spánkové regulace je částečně klíčem i k prevenci těchto chorob. Očekává se proto, že se výsledky studie mohou promítnout i do farmakoterapie spánkových poruch a s nimi spojených imunitních procesů.

PřF UK Kawano T. et al.: Cell reports, 2023, DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112267