Природные антибиотики, вырабатываемые в ране, повышают сонливость и способствуют исцелению травм

Команда исследователей попыталась ответить на этот вопрос, изучив связи между травмами и продолжительность сна у червей. В качестве моделей они выбрали нематод C. elegans – простейших червей, к которым можно применить широкий спектр технологий молекулярной биологии для изучения фундаментальных биологических процессов.

Сначала ученые под руководством профессора Хенрика Брингмана, главы научно-исследовательской группы Центра биотехнологий Дрезденского технического университета, выделили у нематод гены, отвечающие за продолжительность сна. Затем они провели широкомасштабный генетический скрининг и проанализировали свыше 4500 различных генетических мутаций, и один из генов привлек внимание ученых. Повышенная активность этого гена вела к увеличению производства антимикробных пептидов (АМП) – природных антибиотиков, которые вырабатываются внутри раны для борьбы с патогенными микроорганизмами.

Для того чтобы найти связь между АМП и сигналами запуска сна, исследователи обратились к иммунологам Центра иммунологии Марселя-Люмини (Франция). Вместе они запустили экспрессию генов у червей, «остановив» производство АМП и наблюдая за тем, что происходит с организмом нематод. При этом остановить выработку антимикробных пептидов оказалось не так-то просто – выяснилось, что за их производство отвечает 19 различных генов, которые нужно «выключить» одновременно, чтобы заметить разницу.

«Мы увидели, что черви, не вырабатывавшие АМП, после травмы спали намного меньше, – комментирует профессор Брингманн. – Обычно они достаточно хорошо восстанавливаются от травм, но сокращение продолжительности сна привело к увеличению количества червей, которые не пережили на первый взгляд простые повреждения».

Исследователи показали, что сразу после выработки в месте травмы АМП посылает сигнал в мозг, активирующий определенные рецепторы. Это, в свою очередь, запускает работу нейронов, которые повышают сонливость и увеличивают продолжительность сна. Поскольку сон – это явление, встречающееся практически у всех животных, включая человека, то результаты проведенного исследования могут означать, что сон действительно критически важен для выздоровления и исцеления травм не только для нематод C. elegans, но и для других животных.