Moléculas bacterianas ocultas no cérebro revelam novos segredos do sono

Novas pesquisas da Universidade Estadual de Washington sugerem um novo paradigma na compreensão do sono, demonstrando que uma substância nas paredes de bactérias, tipo malha, conhecidas como peptidoglicano, está naturalmente presente nos cérebros de ratos e intimamente alinhada com o ciclo do sono.

Essas descobertas servem para atualizar uma hipótese mais ampla que está em desenvolvimento na WSU há anos – propondo que o sono surge da comunicação entre os sistemas regulatórios do sono do corpo e a multidão de micróbios que vivem dentro de nós.

“Isso acrescentou uma nova dimensão ao que já sabemos”, disse Erika English, candidato a PhD na WSU e autor principal de dois trabalhos científicos publicados recentemente que introduzem as descobertas.

Essa visão do sono decorrente dessa “condição de Holobiont” se une a um crescente corpo de evidências, sugerindo que nossos microbiomas intestinais desempenham um papel importante na cognição, apetite, unidade sexual e outras atividades-uma visão que se transforma em modelos tradicionais centrados no cérebro de futuros tratamentos para o sono e tem implicações para nossa compreensão da evolução e da vontade livre, bem como o desenvolvimento de tratamentos futuros.

As descobertas recentes sobre peptidoglicano, ou PG, emprestam peso a essa hipótese e apontam para um possível papel regulatório para produtos da parede celular bacteriana no sono. Sabe -se que a PG promove o sono quando injetada em animais, mas até recentemente, a visão convencional sustentava que não migra naturalmente para o cérebro.

O inglês descobriu que o PG, juntamente com suas moléculas de receptores envolvidas na sinalização e comunicação do PG, estava presente em diferentes locais dentro do cérebro, em níveis que mudaram com a hora do dia e a privação do sono.

Os resultados foram relatados em julho em Fronteiras em neurociência; O pesquisador de longa data da WSU Sleep e o professor James Krueger foi co-autor do jornal. O inglês também é o principal autor de um artigo recente com Krueger no diário Revisões de medicina do sono Isso propõe a hipótese da “condição de Holobiont” do sono.

Esse artigo combina duas vistas predominantes. Um postula que o sono é regulado pelo cérebro e nos sistemas neurológicos. Outro se concentra no “sono local”, que enquadra o sono como resultado de um acúmulo de estados semelhantes ao sono entre pequenas redes celulares em todo o corpo. Tais estados semelhantes ao sono foram observados entre as células in vitro, conhecidas como modelo “Sleep in a Dish”.

À medida que esses bolsos menores de sono se acumulam, como as luzes se apagam em uma casa, as pontas do corpo da vigília em direção ao sono.

A nova hipótese mescla essas teorias, propondo que o sono resulta da interação entre o corpo e seus microrganismos residentes-dois sistemas autônomos que interagem e se sobrepõem.

“Não é um ou outro, são os dois. Eles têm que trabalhar juntos”, disse English. “O sono é realmente um processo. Isso acontece em muitas velocidades diferentes para diferentes níveis de organização celular e tecidual e ocorre devido à extensa coordenação”.

Os vínculos entre o microbioma e o comportamento estão emergindo em várias frentes, indicando que os microrganismos formados no intestino desempenham um papel importante na cognição e comportamentos humanos fundamentais. Este trabalho eleva a visão tradicional da neurologia humana, sugerindo que ela não é completamente de cima para baixo-ou seja, o resultado da tomada de decisões no cérebro-mas de baixo para cima-ou seja, impulsionada pelos pequenos organismos cujos animais em forma de evolução serviram como seus hospedeiros e cujas necessidades influenciam as atividades e a cognição de seus hospedeiros.

“Temos uma comunidade inteira de micróbios que vivem dentro de nós. Esses micróbios têm uma história evolutiva muito mais longa do que qualquer mamífero, pássaro ou inseto – muito mais, bilhões de anos a mais”, disse Krueger, que foi nomeado “lenda viva na pesquisa do sono” pela Sleep Research Society em 2023. “Pensamos que a evolução do sono começou a ser que a atividade/Mol Cycle de Mol Cycle de Mol Baccia de 2023″. hoje.”

O trabalho do inglês se expande com vínculos conhecidos entre bactérias e sono, incluindo o fato de que os padrões de sono afetam a função do microbioma intestinal e que as infecções bacterianas fazem com que as pessoas durmam mais.

As novas descobertas começam a se aprofundar em perguntas que o inglês espera explorar ainda mais.

“Agora que o mundo passou a apreciar a importância dos micróbios, não apenas para doenças, mas também para a saúde, é um momento muito emocionante para começar a expandir nossa compreensão de como estamos nos comunicando com nossos micróbios e como nossos micróbios estão se comunicando conosco”, disse ela.