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domingo, enero 17, 2021

«Sandman», la proteína que cortocircuita el sueño y nos despierta

Sueño y vigilia están regulados por sistemas circadianos y homeostáticos que interactúan entre sí. El circadiano permite anticipar los cambios externos cíclicos causados por la rotación de la Tierra, como día y noche. El segundo, el homeostático, o de equilibrio interno, detecta los cambios nos inducen a dormir o a despertarnos según las necesidades del organismo. El descubrimiento de los mecanismos de control circadiano del sueño en la mosca de fruta (Drosophila) ha sido uno de los triunfos de la genética. Sin embargo, los secretos del sistema homeostático están aún por desvelar. Aunque puede que se haya dado el primer paso para lograrlo utilizando de nuevo a esta mosca tan útil en el laboratorio.

Investigadores de Oxford (Reino Unido) han descubierto el mecanismo que hace despertar a estos dípteros y, presumiblemente, también a los humanos. Lo publica la revista «Nature». «El reloj circadiano permite anticipar cambios predecibles en el medio ambiente causados por la rotación de la tierra, lo que facilita el sueño, pero no ayuda a explicar los motivos por los que es necesario dormir», aclara Gero Miesenbock, que lidera la investigación. Miesenbock recibió en junio el premio BBVAFronteras del Conocimiento por su contribución a una novedosa y útil técnica para el estudio del cerebro, la optogenética, que se desarrolló en Stanford bajo la dirección de Karl Deissseroth.

Precisamente con esta técnica que permite activar y desactivar neuronas por medio de luz láser, los investigadores han logrado manipular el interruptor interno del sueño. «Manipular ese interruptor nos ha permitido de descubrir cómo funciona», explican. Las neuronas que controlan el sueño en la mosca se mantienen activas gracias a una proteína de su membrana que han llamado «Sandman», en honor al personaje de la cultura anglosajona que visita cada noche a la gente mientras duerme. Igual que ocurre en la vieja tradición, mientras la proteína Sandman está en la mebrana de las neuronas que controlan el sueño, las moscas permanecen dormidas. Sandman es en realidad una compuerta (canal iónico) que permite que las neuronas estén eléctricamente activas al permitir el paso de iones que generan pequñas corrientes eléctricas, el lenguaje que utilizan las neuronas para comunicarse y funcionar.

En presencia del neurotransmisor dopamina (el mismo que está implicado en la motivación y es fundamental para el movimiento, dos condicones que se dan cuando estamos despiertos, por cierto), Sandman se retira al interior de las neuronas que mantienen el sueño. Cuando esto ocurre, se cierra la compuesta que generaba las pequeñas corrientes eléctricas y se produce un cortocircuito que apaga las neuronas que mantienen el sueño, lo que hace que la mosca de la fruta se despierte.

Los investigadores británicos creen que este mecansimo probablemente estará también presente en humanos. Este es otro gran paso para el estudio del sueño, pero ahora el reto es demostrar que también funciona de igual forma en mamíferos y en nuestra especie.

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