Biodonostia OIIkoikertzaile Koldo Garciak, Bilogian lizentziatu eta genetikan doktoreak, Zientzia Kaieran.

Egun lanpetua izan duzu. Goizean artikulu hau ikusi duzu eta irakurtzeko zerrendara gehitu duzu. Orain, egunaren hondarretan, tarte bat hartu duzu lerro hauek irakurtzeko. Baina betazalak itxi egiten zaizkizu, irakurri nahi baduzu ere, begiak neka-neka eginda dituzulako. Ordua da argia itzaltzeko eta merezitako atsedena hartzeko. Baina, gure garunak nola daki lo egin behar duela?

Unibertsala eta funtsezkoa da lo egitea nerbio-sistema duten organismo guztietan, marmokak, zizareak eta euliak barne. Lo egitea eboluzioan zehar mantendu da, harrapakarien mehatxua egonda ere, lo egiteak onurak baititu; baina ez dago argi nola jakiten duen gorputzak lo egin behar duela.

Esna gaudenean lo egiteko presioa –hau da, nekea edo logura– handitzen doa; eta presio hori murriztu egiten da lo egiten dugun bitartean, ondo eta guztiz lo egin ostean lortzen delarik presio horren mailarik txikiena. Esnatuta gauden bitartean, gure zeluletako DNA kaltetu egiten da. Besteak beste, argi ultramoreak, erradiazioak, oxidazio-estresak, entzimen akatsek edo zelulen funtzionamenduak berak eragin dezakete kalte hori. Esnatuta nahiz lotan gure zelulen makinariak zuzentzen ditu DNAren kalteak, baina lo egiten ez den bitartean neuronen DNAk kalteak metatzen jarraitzen du. Neuronen DNAn gehiegizko kaltea gertatzea garunarentzat arriskutsua izan daiteke, eta arrisku hori murriztu egin behar da, hau da, lo egin behar da. Ikerketa berri batek loaren mekanismo horietan sakondu du.

.

Dario rerio ikergai

Garapena eta geneen funtzioa ikertzeko oso erabilia den organismo-eredua da Danio rerio arraina. Besteak beste, oso arin garatzen da, garun sinplea du eta ugaztunek duten antzeko lo-zikloa du. Hori dela eta, ikertzaile-talde batek Danio rerio arraina erabili du ikertzeko DNAren kalteak nola eragiten duen nekea eta, horrela, lo egiteko presioaren handitzea. Horretarako, hainbat teknika erabilita, Danio rerio arrainean DNA kaltetu egin dute eta horrek loan duen eragina aztertu.

DNAren kaltea handitzen joan zen heinean, handitu zen lo egiteko beharra. Egindako esperimentuak iradoki zuen DNAren kalteak maila maximo bat gainditzen duenean lo egiteko presioak gainezka egiten duela eta lo egiteko beharra eragiten dela. Hau da, logura hain handia zen arrainak lotan gelditzen zirela. Ondoriozko loak DNA zuzentzea erraztu zuen eta, horrela, DNAren kalteak murriztu ziren.

Behin baieztatuta DNAk jasotzen duen kaltea dela loa eragiten duen gertaera, ikertzaileek aztertu zuten gutxienez zenbat denbora lo egin behar zuen Danio rerio arrainak logura eta DNAren kalteak murrizteko. Danio rerioarraina sentikorra denez argiak eragindako etenarekiko, gau laburragoak simulatzeko, iluntasun aldia murrizten joan ziren ikertzaileak. DNAren kaltea eta loa neurtu ostean, ondorioztatu zuten arrain horrentzat sei orduko loaldia nahikoa zela DNAren kaltea murrizteko. Sei ordu baino gutxiago lo egiten bazuten, aldiz, DNAren kaltea ez zen modu egokian zuzentzen eta, ondorioz, Danio rerio arrainak lo egiten jarraitzen zuen, egun-argia egonda ere.

.

Parp1 genea da gakoa

Hurrengo pausoa izan zen aztertzea garunak nola dakien lo egin behar duela. Ikertzaileek aurkitu zuten Parp1 genea –DNA zuzentzeko sistemaren parte den genea, hain zuzen ere– DNAren kalteei arin erantzuten dien genea zela. DNA kaltetuta dagoen lekuak seinalatzen ditu gene horrek eta bildu egiten ditu kalte horiek zuzentzeko beharrezkoak diren gainontzeko osagaiak. Danio rerio arraina esna zegoen bitartean, ugaritzen joan ziren Parp1 geneak seinalatzen dituen lekuak; eta lo egiten zuen bitartean, aldiz, gutxitu. Izan ere, Parp1 genearen funtzioa emendatu zenean, loa eragiteaz gain, DNAren zuzenketa handitu zen. Parp1 genearen funtzioa oztopatu zenean, ordea, DNA kaltetuta dagoela seinalatzen ez denez, arrainak ez ziren ohartu nekatuta zeudela, ez zuten lorik hartu eta, ondorioz, ez zen DNAren zuzenketarik egon. Are gehiago, saguetan ere aztertu zuten Parp1 genearen funtzioa. Ikusi zuten Parp1 genearen funtzioa oztopatzeak eragiten zuela REM ez den faseareniraupena eta kalitatea murriztea. Hau da, Parp1 geneak garunari abisua ematen dio lo egin behar duela DNA zuzendu ahal izateko.

Aurreko lan batean, loak kromosomen dinamika handitzen zuela ikusi zen. Orain, ikusi dute Parp1 geneak, loa handitzeaz gain, kromosomen dinamika handitzen duela. Kromosomen dinamikak errazten du DNAren kalteak modu eraginkorragoan zuzentzea, esnatuta egonda ere. Baina, agian, esnatuta daudenean, neuronetan mekanismo hori ez da nahikoa DNA guztiz zuzentzeko eta, nolabait, neuronak itzali –lo egin– behar dira DNAren zuzenketa hori gauzatzeko.

Laburbilduz, Danio rerio arrainean Parp1 genearen aktibitateak adierazten du noiz eta zenbat egin behar duen lo arrain horrek. Gainera, gene horrek saguen loan eragina duela ikusi da. Aztertzeko dago zein den gene horren funtzioa beste animalia batzuetan, gizakiak barne. Bitartean, begiak itxi ditzakezu eta lasai lo egin, zure neuronetako DNAk eskertuko dizu. Amets gozoak izan.

.

Iturria:

ScienceDaily (2021). “How do we know we’re tired? The PARP1 protein acts as an antenna, signaling the brain that it’s time to sleep and repair DNA”. Sciencedaily.com, 2021eko azaroaren 22a.

Ez zara logura, DNA kaltetuta duzu  Ez zara logura, DNA kaltetuta duzu