Dormir ayuda a limpiar las redes neuronales

Los investigadores se acercan a la respuesta de por qué nosotros y muchos organismos dormimos. Durante años, Amita Sehgal, investigadora del Instituto Médico Howard Hughes, y su equipo han estudiado las bases bioquímicas del sueño, utilizando moscas de la fruta como modelo. Sus hallazgos indican que las funciones metabólicas impulsan la necesidad de dormir, y que el sueño es esencial para el mantenimiento de las mitocondrias, las centrales energéticas celulares. En un artículo publicado en Nature , los científicos demuestran que durante el sueño se llevan a cabo funciones celulares esenciales.

Células sanguíneas fluorescentes en la cabeza de una mosca de la fruta, revelando cómo el sueño transfiere el daño oxidativo de las neuronas a las células gliales, y posteriormente a las células sanguíneas. Investigación liderada por Amita Sehgal. Crédito: Cho et al. PMID: 41673150.

Las células cerebrales trabajan constantemente durante los periodos de vigilia, y las mitocondrias les proporcionan energía. Esta producción de energía genera especies reactivas de oxígeno, que pueden dañar las células si se acumulan. Sin embargo, este estudio utilizó un modelo de mosca de la fruta para demostrar que, durante el sueño, estas especies reactivas de oxígeno, en forma de lípidos oxidados, son eliminadas de las células gliales del cerebro por otras células llamadas macrófagos periféricos (hemocitos). 

Aunque las células gliales pueden utilizar algunos de los lípidos oxidados como fuente de energía, estos también se trasladan a los hemocitos, que los captan mediante receptores específicos. "Es necesario que esas neuronas funcionen correctamente, y para que funcionen, necesitan una fuente interna fiable de energía limpia", explicó Sehgal. "Una de las maneras en que el sueño ayuda a que las neuronas se mantengan sanas es movilizando estos lípidos para eliminar parte del daño oxidativo".

El equipo de Sehgal también descubrió que el sueño regula un proceso esencial de mantenimiento celular conocido como autofagia; facilita el paso de moléculas del cerebro a la sangre; y puede influir en los neuromoduladores, que a su vez pueden activar o detener la actividad neuronal.   En conjunto, los investigadores sugirieron que estos hallazgos demuestran que el sueño es necesario debido a las demandas metabólicas. La falta de sueño provoca la acumulación de desechos metabólicos naturales y conduce a la disfunción de las mitocondrias neuronales y, por consiguiente, de las neuronas.

"Estamos muy entusiasmados con nuestra investigación en este momento. Sentimos que realmente estamos empezando a descifrar todo el tema del sueño", señaló Sehgal.

Estos hallazgos también podrían aportar nuevos conocimientos sobre los mecanismos subyacentes a la enfermedad de Alzheimer. «En nuestro trabajo más básico sobre el sueño, estamos descubriendo procesos regulados por este, que son relevantes para el Alzheimer y que se ven alterados en esta enfermedad», afirmó Sehgal. «La alteración del sueño en el Alzheimer podría explicar la alteración de estos dos procesos».

Tomado de:  Howard Hughes Medical Institute

 Fuente: Nature

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