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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Un sueño que despierta a las defensas.

Sueño y sistema inmune. Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

Seguramente hemos tenido la oportunidad de comprobar que cuando caemos enfermos por una enfermedad infecciosa, como un catarro, la gripe o cualquier otro tipo de infección, tenemos tendencia a dormir más de lo normal y cuando estamos despiertos nos encontramos cansados y, a veces, sufrimos un estado de sopor. Probablemente habremos concluido que esta situación es causada por el microrganismo que nos causa la enfermedad. Sin embargo, lo que se va descubriendo indica que son las propias defensas del organismo, no los organismos infecciosos, las que causan sueño.

Para los microrganismos y las especies a las que infectan, el sueño es un factor de conflicto. Al microrganismo no le interesa que el sujeto infectado duerma, sino que esté despierto y activo y aumente así las posibilidades de contagiar a otros. Sin embargo, la especie infectada se beneficia si los sujetos enfermos se mantienen en un estado de sopor que alerte a los demás de la enfermedad y minimice las posibilidades de contagio. Tiene pues cierto sentido evolutivo para la supervivencia de las especies que las infecciones estimulen el sueño.

Los estudios realizados indican que ciertas sustancias producidas por el sistema inmunitario para activar los mecanismos que atacan a los microrganismos también actúan sobre el sistema nervioso e inducen sueño. Estas sustancias también producen fiebre, la cual ejerce una función aceleradora de la respuesta inmunitaria. Así pues, fiebre y sueño parecen estar ambos unidos en acelerar la recuperación de una enfermedad infecciosa, aunque la relación exacta entre ambos fenómenos, fiebre y somnolencia, en la lucha contra las infecciones aún está por ser definitivamente demostrada.

En todo caso, el sistema inmunitario de los animales lleva luchando contra las amenazas de los microrganismos cientos de millones de años. Además, todos los animales, desde insectos a mamíferos, duermen. Si el sueño es importante para defendernos de las infecciones, la relación entre sueño y defensas debería observarse en animales tan primitivos como los insectos. Es más, esta relación debería depender del funcionamiento de uno o más genes concretos, los cuales deberían probablemente participar tanto en la inducción del sueño como en la estimulación de las defensas. ¿Existe un gen así? Nadie lo sabía y, además, nadie lo estaba buscando, pero un grupo de investigadores se acaba de topar con él.

Los científicos estaban interesados en identificar nuevos genes reguladores del sueño en moscas de laboratorio. Para hacerlo, introdujeron uno por uno más de 8.000 genes en el genoma de las moscas de manera que estos funcionaran solo en las neuronas. Consiguieron así 12.198 “razas” nuevas de moscas, cada una con un gen o una variante de este, y estudiaron su comportamiento con respecto al sueño. Encontraron que solo uno de los más de ocho mil genes inducía sueño. Llamaron a este gen Nemuri, palabra que en japonés significa sueño. Cuando el gen se estimulaba para que funcionara en exceso, las moscas entraban en un estado de sopor del que no era fácil sacarlas. En cambio, si el gen era inactivado, las moscas tenían dificultad para dormir y cuando lo conseguían era fácil despertarlas.

Los científicos analizaron qué proteína era la que producía el gen y a qué se parecía. Aquí fue cuando se dieron cuenta con sorpresa de que esta proteína era muy pequeña (las proteínas muy pequeñas se llaman péptidos) y muy parecida a los péptidos antibacterianos producidos por células del sistema inmunitario de los mamíferos. Estos péptidos pueden introducirse en la pared de las bacterias y formar en ellas poros por los que se produce una penetración de líquido del exterior que acaba por hinchar a la bacteria y hacerla explotar, matándola. Los investigadores analizaron si el péptido Nemuri era también capaz de matar a las bacterias y comprobaron que así era. Además, si infectaban a moscas normales con bacterias, este gen se activaba y les inducía sueño.

Estos estudios desvelan por primera vez la existencia de un gen que participa en la regulación del sueño y en la actividad defensiva cuando se produce una infección y abren la puerta a la búsqueda de genes similares en animales y humanos, en los que, por el momento, no se han encontrado. Tal vez esta búsqueda permita desvelar nuevas maneras de vencer a las infecciones, y al insomnio.

Referencia:
Hirofumi Toda el al. A sleep-inducing gene, nemuri, links sleep and immune function in Drosophila. Science, VOL 363, ISSUE 6426 (2019).

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
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