Več spanja za manj dušika

Raziskovalke in raziskovalci Univerze v Pensilvaniji v reviji Cell poročajo o nastajanju dušikovih spojin v možganih vinskih mušic, kadar jim kronično primanjkuje spanca. Dosedanje študije so se pretežno osredotočale na preučevanje vplivov akutnega pomanjkanja spanca na organizem, v raziskavi pa je znanstvena skupina prvič pojasnila vplive kroničnega pomanjkanja spanca na presnovo dušika in te vzročno povezala s krajšo življenjsko dobo mušic.

Raziskovalke in raziskovalci so študijo izvajali na vinskih mušicah Drosophila melanogaster. Nekatere izmed njih so bile tako imenovani spalni mutanti, ki zaradi spremembe genoma kronično manj spijo. Najprej so z metodo masne spektroskopije izmerili količine različnih biokemijskih presnovkov v možganih treh mušic, ki jim kronično primanjkuje spanca. V primerjavi s kontrolnimi mušicami in mušicami, ki jim je spanec manjkal le akutno, so pri mušicah s kroničnim pomanjkanjem izmerili trideset novih presnovkov poliaminov in lipidov. Te so povezali z motnjo v delovanju mitohondrijev kot posledico kroničnega pomanjkanja spanca.

Preverili so, kako nastali poliamini vplivajo na možgane mušic z normalnim vzorcem spanca in možgane tistih, ki jim spanca kronično primanjkuje. Hrano so obogatili s putrescinom in spermidinom – dušikovima spojinama, ki so ju v večjih količinah zaznali v možganih mušic s kroničnim pomanjkanjem spanca. Ugotovili so, da poliamini, sploh putrescin, pri mušicah z normalnim vzorcem spanja delujejo uspavalno, pri mutiranih mušicah pa toksično. Večji delež mušic s kroničnim pomanjkanjem spanca je pri isti količini vnešenih poliaminov poginil.

Na koncu so mušice izpostavili različnim prehranskim dietam in merili njihovo življenjsko dobo. Mušice, ki so imele normalen vzorec spanja, so pričakovano živele dlje ob visokoproteinski hrani, torej hrani z več dušika, kot ob hrani z več sladkorja. Obratno so mušice, ki jim kronično primanjkuje spanja, prej poginile na proteinski dieti, ki je bogata z dušikom. Z vnešenim dušikom iz hrane so imele mušice na voljo več gradnikov za tvorbo toksičnih dušikovih spojin, ki nastajajo ob kroničnem pomanjkanju spanca.

Raziskovalna skupina do odgovora na vprašanje, kaj je vzrok za spremenjeno presnovo dušika ob kroničnem pomanjkanju spanja, ni prišla. So pa raziskovalci nakazali jasne povezave med kroničnim pomanjkanjem spanja in toksičnimi učinki dušika na možgane mušic ter identificirali nov somnogen – substanco z uspavalnimi učinki – putrescin.

Vir fotografije Wikimedia Commons