La genética de los ritmos circadianos ha sido bien estudiada en los últimos años, pero se sabe mucho menos acerca de otros tipos de genes que juegan un papel en el sueño, específicamente aquellos que regulan la cantidad de sueño que requiere nuestro organismo. Ahora, al estudiar a una familia con varios miembros que requieren significativamente menos horas de sueño que el promedio, un equipo de investigadores ha identificado un nuevo gen que cree que tiene un impacto directo en el tiempo que necesitamos dormir.
"Es notable que sepamos muy poco sobre el sueño, dado que las personas pasan un tercio de sus vidas haciéndolo, admite Louis Ptácek, neurólogo de la Universidad de California, San Francisco (UCSF), y uno de los autores principales..
Según publican en la revista Neuron, la familia cuyo ADN condujo a la identificación de este gen es uno de los varios que Ptácek y la genetista de UCSF, Ying-Hui Fu, la otra autora principal del artículo, están estudiando e incluyen varios miembros que funcionan normalmente con solo seis horas de sueño. El gen, ADRB1, se identificó mediante estudios de enlace genético y secuenciación de exoma completo, que revelaron una variante novedosa y muy rara.
El primer paso para descifrar el papel de la variante genética implicaba estudiar su proteína en el tubo de ensayo. "Queríamos determinar si estas mutaciones causaron alguna alteración funcional en comparación con el tipo salvaje, explica Fu. Descubrimos que este gen codifica para el receptor adrenérgico beta1, y que la versión mutante de la proteína es mucho menos estable, alterando la función del receptor. Esto sugirió que probablemente tendría consecuencias funcionales en el cerebro".
A continuación, los investigadores realizaron una serie de experimentos en modelos experimentales que portaban una versión mutada del gen. Descubrieron que estos sujetos dormían de media 55 minutos menos que los individuos normales. (Los humanos con el gen duermen dos horas menos que el promedio). Un análisis posterior mostró que el gen se expresaba a altos niveles en la protuberancia dorsal, una parte del tronco encefálico involucrado en actividades subconscientes como la respiración y el movimiento ocular, así como el sueño.
Además, descubrieron que las neuronas ADRB1 normales en esta región eran más activas no solo durante la vigilia, sino también durante el sueño REM. Sin embargo, permanecieron silenciados durante el sueño no REM. Además, descubrieron que las neuronas mutantes eran más activas que las neuronas normales, probablemente contribuyendo al comportamiento de sueño corto.
"Otra forma de confirmar el papel de la proteína fue mediante el uso de optogenética, explica Fu. Cuando usamos la luz para activar las neuronas ADRB1, los sujetos se despertaron inmediatamente del sueño".
Los investigadores planean estudiar la función de la proteína ADRB1 en otras partes del cerebro. También están buscando en otras familias genes adicionales que probablemente sean importantes.
Fu agrega que el trabajo eventualmente puede tener aplicaciones para desarrollar nuevos tipos de medicamentos para controlar el sueño y la vigilia.
