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Venerdì, 12 Aprile 2013 20:49

La mancanza di sonno influenza il funzionamento dei geni

Già molti studi clinici hanno collegato la deprivazione prolungata di sonno a disturbi e patologie, tra cui obesità, malattie cardiovascolari e deficit cognitivi e di attenzione. Una ricerca pubblicata sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” a firma di Carla S. Möller-Levet e colleghi della facoltà di scienze mediche dell’Università del Surrey a Guildford, nel Regno Unito, chiarisce ora i meccanismi molecolari di questa correlazione. Secondo i risultati della sperimentazione, condotta su 26 individui adulti, il nesso sarebbe da ricercare nel disturbo arrecato ai meccanismi di regolazione genica.

Le ricerche di laboratorio effettuate finora sull’uomo hanno preso in considerazione un tempo dedicato al sonno ristretto tipicamente a quattro ore per periodi variabili tra due e sei giorni, studiando variabili fisiologiche ed endocrine in grado di mediare diversi disturbi. Le prime indicazioni sui possibili effetti a carico dei meccanismi di regolazione genica vengono invece da studi sui topi, in cui è stato possibile analizzare direttamente i tessuti cerebrali degli animali post mortem. L’ampiezza e l’intensità di questi effetti tuttavia varia fortemente da studio a studio e a seconda dei ceppi murini utilizzati.

Nel corso di quest’ultimo studio, i volontari sono stati sottoposti a una settimana di sonno insufficiente (in media 5,7 ore per notte), seguita da una settimana di sonno regolare (8,5 ore per notte). Al termine di ogni settimana di test, a ciascun partecipante è stato richiesto di rimanere sveglio per circa 40 ore e di fornire periodicamente un campione di sangue. Il sangue, e in particolare i globuli bianchi, rappresentano infatti, come spiegano Möller-Levet e colleghi nell’articolo, una specie di “finestra” sul trascrittoma dell’intero organismo, vale a dire sui meccanismi di trascrizione e di espressione del genoma.

 

L’analisi ha rilevato che la deprivazione di sonno ha effetti sull’espressione di ben 711 geni; in particolare, riduce da 1855 a 1481 il numero di geni con un profilo di espressione circadiano ovvero che in condizioni normali hanno, nell’arco della giornata, un picco di espressione seguito da un declino. Al contempo, è risultata attenuata l’ampiezza di espressione dei geni rimanenti.

 

Complessivamente, le 40 ore di deprivazione totale dopo la settimana di sonno insufficiente hanno influenzato un numero totale di geni circa sette volte superiore a quello influenzato dalle stesse 40 ore ma precedute da una settimana di sonno sufficiente. Particolarmente coinvolti sono risultati molti geni associati alla regolazione dei ritmi circadiani, alla regolazione del ritmo sonno-veglia e alle attività metaboliche, oltre a quelli legati allo stress ossidativo (cioè alla presenza all’interno delle cellule di specie ossidanti e radicali liberi che ne possono danneggiare le componenti). A livello biologico, ciò si ripercuote su molti meccanismi fisiologici di reazione di stress, oltre che di risposta infiammatoria e immunitaria.

In conclusione, un periodo di sonno insufficiente influenza il trascrittoma del sangue umano, disturbando la regolazione dei ritmi circadiani e intensificando gli effetti di una deprivazione acuta di sonno.

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