Svefn er mjög mikilvægur þáttur í lífi allra manna, rannsóknir eftir rannsóknir hafa sýnt fram á það. Við þekkjum það flest sjálf hvernig okkur líður eftir svefnlitla nótt: margvíslegir verkir geta gertvart við sig, einhvern veginn er manni alltaf kalt og sama hversu mikið er borðað þá er orkuþörfinni aldrei svarað. Fyrir þá sem þurfa að sitja fundi eða taka próf getur svefnleysi líka verið algjör dauðagildra, þar sem heilinn virðist ekki virka neitt sérlega vel ef hann fær ekki sína hvíld.

Svefn mikilvægur fyrir heilsuna
Það eru ekki bara þessi almennu einkenni sem hægt er að telja upp, rannsóknir til þess að fylgni sé á milli svefnvandamála og sykursýki tvö, hjarta- og æðasjúkdóma og taugahrörnunarsjúkdóma á borð við Alzheimer’s, svo dæmi séu nefnd.

Hvernig svefnleysi ýtir undir þessa sjúkdóma er ekki að fullu skilgreint. Þar koma sennilega margir þættir að. Til að mynda hafa rannsóknir gefið vísbendingar um að sjáanlegar breytingar verði á hvíta efni heilans eftir andvökunótt.

Aðrar rannsóknir hafa sýnt fram á hvernig breyting á svefnmynstri yfirfærist á tjáningamynstur gena, það er að segja, hversu mikið við sofum hefur áhrif á hvaða gen við tjáum á hverjum tíma. (þegar talað er um tjáningu gena er átt við framleiðslu frumnanna á afurðum erfðaefnisins, í flestum tilfellum eru það prótín sem einnig má kalla vinnueiningar frumnanna)

Tvíþætt rannsókn á músum
Í viðleitni til að skilgreina hvaða áhrif svefnleysi hefur á líkamann í sinni víðtækustu mynd hafa rannsóknarhópar við University of Lausanne og Swiss Institute of Bioinformatics tekið höndum sama við að skoða breytingar í genatjáningar í músum við breytingar á svefnmynstrum þeirra.

Rannsókninni má í grófum dráttum skipta í tvo hluta, annars vegar þar sem fylgst er með atferli músanna og hins vegar þar sem vefjasýnum er safnað til að skoða áhrif svefntruflana á genatjáningu og efnaskiptaferla músanna. Samtals voru tæplega 500 mýs notaðar í rannsóknina og greiningar á genatjáningu og efnaskiptaferlum fóru fram í um helmingi þeirra.

Með því að nota svo stóran og fjölbreyttan hóp einstaklinga til að skoða áhrif einnar breytu er auðveldara að skilja á milli hvaða breytileiki er tilkominn vegna breytinga í svefnrútínu og hvaða breytileiki er hluti af líffræðilegum fjölbreytileika.

Breyting á atferli fer eftir erðafræðilegum bakgrunni
Músahópurinn sem var notaður í atferlisrannsóknina undirgekkst aðgerð þar sem síritum var komið fyrir í líkama þeirra til að skrá hegðun þeirra. Til að byrja með voru aðstæður músanna þannig að svefn þeirra réðist af eigin líffræðilegum takti. Síðan var svefninn truflaður með breyttum ljóslotum en við það varð mikil breyting á atferli músanna.

Erfðafræðilegur bakgrunnur músanna hafði mikil áhrif á það hversu mikil áhrif umhverfisbreytingarnar höfðu á einstaklingana. Þar sem ekkert eitt gen stjórnar svefnmynstri og hegðun koma þessar niðurstöður ekki á óvart. Þetta má svo heimfæra yfir á fólk, en áhrif andvökunótta hafa ótrúlega mismikil áhrif á fólk, svo ekki sé talað um að tíðni andvökunótta er mjög mismunandi eftir einstaklingum.

Efnaskipti og genatjáning músanna skoðuð
Þegar áhrif svefntruflana voru svo skoðuð á genatjáningu og efnaskiptaferla var sýnum safnað úr tveimur jafnstórum músahópum sem samtals töldu um 250 mýs. Annar hópurinn var meðhöndlaður á sama hátt og lýst er hér að framan, svefnmynstrið var truflað með breytingum í ljóslotum en hinn hópurinn var notaður til viðmiðunar og því voru engar breytingar í ljóslotum þar.
Sýnum var safnað úr lifur, heila og blóði og voru þau greind annars vegar með tilliti til 124 efna (e. metabolite) til að gefa víðtæka mynd af því hvaða áhrif svefntruflanirnar hafa á efnaskipti músahópanna.

Að auki var framkvæmd raðgreining á RNA sameindum sem einangraðar voru úr ofantöldum vefjum. Raðgreining á RNA sameindum gena gefur mynd af því hvaða ferlar fara af stað í frumunum við ákveðnar aðstæður, hvaða gen eru tjáð hvenær og hversu mikið. Með því að bera saman upplýsingar frá meðhöndluðum músahóp og viðmiðunarhóp er hægt að draga ályktanir um hvaða breytingar eru afleiðing af breyttu svefnmynstri.

Tveir ferlar sýna mestar breytingar
Fyrstu niðurstöður rannsóknarinnar benda til þess að þegar svefnrútínan fer úr skorðum skipta að minnsta kosti tveir efnaskiptaferlar um takt. Annar er myndun fitusýra, en tjáning á fjölmörgum genum sem koma þar við sögum breytist.

Hinn ferillinn er flutningur á AMPA-R (α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor) til frumuhimnu. AMPA-R er viðtaki sem finnst í taugakerfinu og sér um miðlun taugaboða, sér í lagi í heilanum. Sé þessi viðtaki ekki til staðar má ímynda sér að það hafi áhrif á hversu hratt við hugsum og bregðumst við áreiti.

Aðeins fyrstu niðurstöður af mörgum
Með svona stórt gagnasett í höndunum getur tekið langan tíma að fiska út niðurstöður. Þó hér hafi þegar verið sýnt fram á breytingar í mikilvægum líffræðilegum ferlum eins og fitusýrumyndun og miðlun AMPA-R er mörgum spurningum enn ósvarað.

Breytingar á fitusýrumyndun og AMPA-R flutningum voru óháðar þeim erfðafræðilega bakgrunni sem mýsnar höfðu. Fjölmargar aðrar breytingar eiga sér þó stað, en þær eru að miklu leiti breytilegar eftir því samsetningu erfðaefnis einstaklinga. Þetta má mjög auðveldlega heimfæra á fólk, en sumir virðast ekki blikka við að fá undir fimm tíma svefn á hverri nóttu, meðan aðrir geta alls ekki án átta stundanna lifað.

Rannsóknarhóparnir eiga því ærið verk fyrir höndum að kafa ofan í gagnasettið sitt og skilgreina hvers konar bakgrunnur er viðkvæmastur fyrir breytingum í svefnrútínu eða hvaða eiginleika er nauðsynlegt að hafa til að komast upp með lítinn svefn.

Fjölmargar spurningar opnast
Hvernig þessar breytingar leiða til aukinnar tíðni sjúkdóma er enn óljóst. Eru þessar breytingar á tjáningu gena og efnaskiptaferla settar úr skorðum til lengri tíma eða ganga þessar breytingar til baka um leið og svefnrútínan hefur lagast.

Rannsóknir sem gerðar hafa verið á mannfólki benda til þess að þessar breytingar gangi til baka, ef svefninn kemst aftur í rétt horf. Með öðrum orðum líkaminn jafnar sig, eins og við höfum flest fundið á eigin skinni.

Því situr spurningin enn eftir um það hvers vegna sjúkdómstíðni eykst. Hversu miklar svefntruflanir þarf til að setja líkamann svo úr skorðum að hann fer yfir strikið og breytingarnar ganga ekki fullkomlega til baka?

Fréttin birtist fyrst í tímariti og á vefsíðu Stundarinnar

DeilaShare on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on TumblrShare on LinkedInPin on PinterestEmail this to someone