A regulação do sono em um verme não é tão diferente da regulação do sono em mamíferos, incluindo humanos, como você pode pensar.
Por Universidade de Tsukuba com informações de Science Daily.
Saber como os vermes alternam entre estar dormindo e acordados pode nos fornecer muitas informações úteis sobre os padrões de sono em humanos e quais células os regulam.
Caenorhabditis elegans é um verme que tem sido usado há décadas como organismo modelo. Pesquisadores descobriram que um neurônio específico, chamado ALA, e a quantidade de cálcio que ele contém são essenciais para a regulação homeostática do sono em C. elegans. Descobriu-se que o ALA continha mais íons de cálcio quando os vermes estavam acordados por muito tempo e menos quando dormiam. Considerando que as moléculas envolvidas na regulação do sono são amplamente conservadas, esses resultados podem se traduzir em outros animais, inclusive humanos.
Em um artigo publicado na iScience em maio de 2022, pesquisadores da Universidade de Tsukuba usaram o organismo modelo Caenorhabditis elegans, um verme transparente, para revelar como a “sonolência” é codificada no sistema nervoso. C. elegans é um dos organismos mais simples com sistema nervoso.
“Nosso sono é regulado homeostaticamente. Em outras palavras, quanto mais ficamos acordados, mais dormimos subsequentemente. Como a quantidade anterior de vigília afeta a quantidade subsequente de sono ainda permanece um grande mistério. C. elegans também exibe ciclos alternados de vigília e sono que são regulados homeostaticamente”, explica o professor Yu Hayashi, principal autor do estudo. Assim, esperávamos que estudos usando C. elegans pudessem nos dar dicas sobre os mecanismos moleculares e celulares subjacentes à regulação homeostática do sono.”
Os pesquisadores suspeitaram que um único interneurônio chamado ALA é um ator-chave no processo. As correntes iônicas de cálcio intracelular são essenciais nos neurônios; eles agem como pequenos mensageiros dizendo à célula o que fazer dependendo das circunstâncias externas. A equipe de pesquisa usou uma técnica de imagem especial que permitiu a visualização de íons de cálcio no neurônio ALA enquanto os vermes dormiam e enquanto estavam acordados. “Este estudo revelou que o interneurônio ALA é crucial para a regulação homeostática do sono”, explica o professor Hayashi, confirmando sua hipótese inicial. “Observamos que o cálcio intracelular aumentou gradualmente no neurônio ALA durante a vigília e decaiu rapidamente nas transições para os períodos de sono. Além disso, também descobrimos que a ativação artificial do ALA pode causar uma transição imediata para o sono. Assim, o ALA parece atuar como um cronômetro que mede a quantidade de tempo gasto acordado e, quando atinge um determinado nível, forçará o animal a adormecer. Também descobrimos que essa função do ALA requer uma proteína chamada CEH-17, que é altamente conservada em mamíferos.”
Essas descobertas esclarecem os mecanismos responsáveis pela mudança entre o sono e a vigília em vermes. Os próximos passos podem envolver o estudo de mecanismos semelhantes em mamíferos, como camundongos e também humanos. Além disso, o conhecimento de que o CEH-17 desempenha um papel tão vital no sono é altamente relevante para a desregulação do sono e pode contribuir para o desenho de novos tratamentos para insônia e outros distúrbios do sono.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade de Tsukuba.
Referência do jornal :
Shinichi Miyazaki, Taizo Kawano, Masashi Yanagisawa, Yu Hayashi. A dinâmica do Ca2+ intracelular no neurônio ALA reflete a pressão do sono e regula o sono em Caenorhabditis elegans . iScience , 2022; 25 (6): 104452 DOI: 10.1016/j.isci.2022.104452
