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  • 12/03/2019

Sueño

¿Qué ocurre en las neuronas cuando el organismo duerme?

Al parecer, durante el período de descanso, las células nerviosas repararían el daño acumulado en su ADN a lo largo de la vigilia. El estudio se realizó en peces cebra.

Nature Communications

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¿Por qué dormimos? Según un estudio, descansar resultaría esencial para las neuronas. Durante el sueño, los mecanismos de reparación del ADN actuarían eficazmente para corregir los errores producidos por la actividad de la vigilia. Ello evitaría la disfunción celular. En la imagen, neurona de pez cebra (verde) y sus cromosomas (rojo). [David Zada]

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Medusas, gusanos, moscas, peces cebra, ratones y humanos. A pesar de su disparidad, el sueño constituye una parte esencial de la vida de todos y cada uno de estos organismos. De hecho, la privación de descanso altera la función cerebral e incluso puede resultar letal.

Pero, ¿por qué las neuronas necesitan dormir? Según una investigación, publicada en tiempo reciente por la revista Nature Communications, mientras el organismo suspende toda actividad consciente, las células neuronales repararían el daño que la actividad diaria ocasiona en su ADN.

Lior Appelbaum y su equipo, de la Universidad Bar-Ilan en Israel, alcanzaron dicha conclusión tras observar en tiempo real el sistema nervioso central, y en concreto el núcleo de las neuronas, de peces cebra. Las imágenes de alta resolución de cromosomas individuales revelaron que, en reposo, la dinámica de compactación y descompactación del material genético aumenta. Para los científicos, ello contribuiría al mantenimiento del ADN nuclear.

La radiación, el estrés oxidativo o la misma actividad neuronal pueden romper la doble cadena del ADN. Las células disponen de mecanismos moleculares capaces de restaurar dicho deterioro. Sin embargo, en las neuronas, durante los períodos de vigilia este proceso resulta poco eficaz, pues la estructura del cromosoma experimenta pocos cambios para facilitar la expresión de los distintos genes que participan en la función neuronal. Así pues, el daño se acumularía.

Los resultados también mostraron que, a su vez, la presencia de un elevado número de errores en el ADN induciría el sueño, a fin de iniciar los mecanismos de corrección.

De forma interesante, los procesos de reparación del material genético y de expresión génica sí ocurren de forma simultánea en células no nerviosas. Por consiguiente, la dinámica de sus cromosomas no depende del estado de reposo o alerta del organismo.

Appelbaum y sus colaboradores destacan que su hallazgo podría explicar por qué la falta de sueño puede ocasionar la muerte. La degradación del ADN conllevaría la disfunción de las células neuronales y, en consecuencia, la del organismo. Además, los autores señalan que la alteración de los ciclos de descanso, así como el aumento del número de mutaciones en el genoma neuronal, también se asocia con el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas.

Marta Pulido Salgado

Referencia: «Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons», de D. Zada et al., en Nature Communications, 10:895, publicado el 5 de marzo de 2019.

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