Kapcsolat az elhízás és az alvásvesztés között

Az energiatakarékosság az alvás egyik fő funkciója lehet - derül ki a férgekről szóló új tanulmányból

Vajon későn maradhat-e kövér? Egyre több kutatás azt sugallja, hogy a rossz alvásminőség az étvágy megszüntetésével az elhízás fokozott kockázatához kapcsolódik, ami viszont több kalóriafogyasztást eredményez.

között

De a héten a PLOS Biology-ban megjelent új tanulmány megállapította, hogy ennek a reakciónak az iránya valóban megfordulhat: Nem az alvásvesztés vezet az elhízáshoz, hanem az, hogy a túlsúly súlyosan aludhat - állítják a Pennsylvaniai Egyetem kutatói Perelman Orvostudományi Kar és a Nevadai Egyetem, Reno, akik felfedezték eredményeiket a Caenorhabditis elegans (C. elegans) mikroszkopikus féregben.

"Úgy gondoljuk, hogy az alvás annak a testnek a függvénye, amely megpróbálja megtakarítani az energiát olyan körülmények között, ahol az energetikai szintek csökkennek. Megállapításaink azt sugallják, hogy ha egy nap böjtölne, akkor megjósolnánk, hogy álmos lehet, mert energiaraktáraitok kimerülnek "- mondta David Raizen, PhD, a tanulmány társszerzője, a neurológia docense és a Penn Kronobiológiai és Alvási Intézetének tagja.

Raizen hangsúlyozta, hogy bár a férgek ezen megállapításai nem közvetlenül jelentik az embert, a C. elegans meglepően jó modellt kínál az emlősök alvásának tanulmányozásához. Mint minden más, idegrendszerrel rendelkező állatnak, nekik is alvásra van szükségük. De ellentétben az emberekkel, akiknek komplex idegi áramköre van, és amelyeket nehéz tanulmányozni, a C. elegans-nak csak 302 neuronja van - amelyek közül az egyik a tudósok számára biztosan az alvásszabályozó.

Emberekben az akut alvászavar fokozott étvágyat és inzulinrezisztenciát eredményezhet, és azok az emberek, akik krónikusan kevesebb, mint éjjel hat órát alszanak, nagyobb valószínűséggel elhízottak és cukorbetegek. Sőt, kimutatták, hogy az emberek, patkányok, gyümölcslegyek és férgek éhezése befolyásolja az alvást, jelezve, hogy ezt legalább részben a tápanyagok elérhetősége szabályozza. Azonban az alvás és az evés párhuzamosan történő működése nem tisztázott.

"Meg akartuk tudni, hogy mit is csinál valójában az alvás? A rövid alvás és más krónikus állapotok, például a cukorbetegség, összefüggenek, de ez csak egy összefüggés. Nem világos, hogy a rövid alvás okozza-e az elhízás hajlamát, vagy hogy az elhízás talán rövid hajlamot okoz a rövid alvásra "- mondta a tanulmány társszerzője, Alexander van der Linden, PhD, a nevadai egyetem biológiai docense, Reno.

Az anyagcsere és az alvás összefüggésének tanulmányozása érdekében a kutatók genetikailag módosították a C. elegans-t, hogy "kikapcsolják" az alvást vezérlő idegsejteket. Ezek a férgek még tudtak enni, lélegezni és szaporodni, de elvesztették alvásképességüket. Ennek a neuronnak a kikapcsolásával a kutatók az adenozin-trifoszfát (ATP) szintjének súlyos csökkenését tapasztalták, amely a test energiavalutája.

"Ez arra utal, hogy az alvás kísérlet az energia megtakarítására; valójában nem okozza az energiaveszteséget" - magyarázta Raizen.

Korábbi kutatásaiban a van der Linden laboratórium C. elegans-ban egy KIN-29 nevű gént tanulmányozott. Ez a gén homológ az emberekben a Só-indukálható kináz (SIK-3) génnel, amelyről már ismert volt az alvási nyomás jelzése. Meglepő módon, amikor a kutatók kiütötték a KIN-29 gént, hogy álmatlan férgeket hozzanak létre, a mutáns C. elegans felesleges zsírt halmozott fel - hasonlóan az emberi elhízás állapotához -, bár az ATP szintjük csökkent.

A kutatók feltételezték, hogy a zsírraktárak felszabadulása olyan mechanizmus, amely elősegíti az alvást, és hogy a KIN-29 mutánsok nem aludtak, mert nem tudták felszabadítani a zsírjukat. Ennek a hipotézisnek a tesztelésére a kutatók ismét manipulálták a KIN-29 mutáns férgeket, ezúttal egy enzimet fejeztek ki, amely "felszabadította" a zsírjukat. Ezzel a manipulációval a férgek ismét képesek voltak aludni.

Raizen szerint ez megmagyarázhatja az egyik oka annak, hogy az elhízott emberek alvási problémákat tapasztalhatnak. "Jelzési probléma lehet a zsírraktárak és az alvást kontrolláló agysejtek között" - mondta.

Noha még sok mindent meg lehet bontani az alvással kapcsolatban, Raizen elmondta, hogy ez a tanulmány egy lépéssel közelebb viszi a kutatói közösséget az egyik alapvető funkciójának megértéséhez - és a közös alvászavarok kezeléséhez.

"Van egy általános, túlzottan ívelt hangulat az alvás terén, miszerint az alvás az agyról vagy az idegsejtekről szól, és munkánk szerint ez nem feltétlenül igaz" - mondta. "Van némi összetett kölcsönhatás az agy és a test többi része között, amely kapcsolódik az alvásszabályozáshoz."

A cikk további szerzői közé tartozik Jeremy Grubbs és Lindsey Lopes, akik ezt a kutatást befejezték, míg a Nevadai Egyetem, a Reno és a Perelmani Orvostudományi Egyetem hallgatói.

Ezt a tanulmányt az Országos Egészségügyi Intézet támogatta az R01NS107969 és az R01NS088432, a COBRE P20GM103650 és az IOS1353014 Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatásával.