Miego genetika: ką paveldėsi – taip išsimiegosi

„Kuris pagydo širdyje žaizdas,
Kurs vakare, kada diena numiršta
Ir rūpesčių surizgęs kamuolys
Išsivynioja,— prakaitą vargų
Nuplauna, mūsų prigimtį gaivina
Ir peni ją gyvenimo puotoj."

Mūsų laikais, manau, Šekspyro žodžiai apie miegą lieka kaip niekada suprantami ir aktualūs. Pilnavertis aštuonių valandų miegas daugeliui tapo prabanga, nepasiekiamu idealu. O miego prigimtis ir sutrikimai – daugelio tyrimų objektu iki pat molekulinio ir genetinio lygmens. Nepaisant neabejotino, atrodytų, miego temos aktualumo, gana nedaug žinome apie miego genetiką: kokie genai valdo miegą, kiek įvairūs miego sutrikimai ir ypatumai yra nulemti genų mutacijų, o kiek – aplinkos faktorių, kaip nuovargis ar susirgimai. Per pastarąjį pusmetį buvo paskelbti keli svarbūs miego genetikos atradimai.

Pavyzdžiui, „Science Advances“ žurnale rašoma apie išaiškintą fabp7 geno svarbą miego reguliavimui. Šis genas atkreipė į save dėmesį tuo, jog astrocituose, pagalbinėse nervų sistemos ląstelėse, jo aktyvumas yra ciklinis ir atspindi miego-budrumo ritmą. Buvo įrodyta, jog žmonės, kurie turi vos vieno nukleotido (geno „raidės“) mutaciją fabp7 gene turi didesnį polinkį į miego sutrikimą, vadinamą suskaidytu (fragmentiniu) miegu. Tas pats sutrikimas pasireiškė genetiškai modifikuotuose pelėse ir muselėse, kurioms buvo sukelta ta pati mutacija. Taigi atradome naują geną, o per jį – ir visą procesą, dalyvaujantį miego reguliavime.

Ir, beje, taip, miegas būdingas ne tik stuburiniams gyvūnams, bet ir vabzdžiams, kaip buvo įrodyta gana neseniai, 2000 metais. Iki tol buvo abejota, ar vabzdžiai tikrai miega, ar tiesiog tampa labiau ar mažiau aktyvūs – priklausomai nuo paros meto (plačiau apie miegą vabzdžiuose ir kaip jiems irgi prideda žvalumo kofeinas galima pasiskaityti čia. Todėl tikėtina, jog ir miegą reguliuojantys mechanizmai turi būti evoliuciškai seni ir bendri didžiajai gyvūnijos daliai.

Stiveno Kingo romano „Nemiga“ viršelis. Šaltinis: rtlog.wordpress.com

Kitas tyrimas, atliktas siekiant surasti su nemiga koreliuojančius genus. Buvo išanalizuota genetinė informacija iš 110 tūkstančių individų Jungtinės karalystės biobanke ir atrasti keli su nemiga potencialiai susiję genai. Vienas jų, meis1, jau buvo žinomas anksčiau kaip susijęs su kitu miego sutrikimu, kuris vadinamas neramių kojų sindromu. Kas dar įdomu, buvo rasti skirtingi genai, savaip veikiantys nemigą, priklausomai nuo lyties, kas galbūt padės paaiškinti, kodėl moterys nuo nemigos kenčia dažniau. Be to, vienas iš šių genų, gnas, yra paveldimas per motinos liniją, ir toks galimas nemigos paveldimumo pobūdis irgi buvo žinomas iš ankstesnių medicininių stebėjimų.

„Pelėdos nėra tai, kas jos atrodo“, kaip sakoma garsiajame seriale „Twin Peaks“. Šaltinis: Teecraze.com

Laisvose diskusijose neslopsta ginčiai, ar „vyturiškumas“ ir „pelėdiškumas“ yra kažkokios objektyvios fiziologinės savybės, ar, priešingai, taip vadinamos „pelėdos“ yra viso labo tinginiai, kurie neprisiverčia laiku nueiti miego, o paskui verkšlena, jog sunku anksti atsikelti. Tačiau mokslininkų tarpe terminai „chronotipas“, „morningness“ („vyturiškumas“) ir „eveningness“ („pelėdiškumas“) yra jau kurį laiką pripažinti reiškiniai ir tyrimų objektai, bent nuo 2003 m., kai buvo atrastas pirmasis biologinį paros ritmą įtakojantis genas per3.

Dabar tokių genų nustatyta virš dvidešimt. Fiziologiškai priklausomai nuo „rytinio“ ar „vakarinio“ chronotipo skiriasi hormono melatonino, skatinančio užmigimą, gamybos laikas, svyruoja kūno temperatūra („vakarinio“ tipo žmonių temperatūra, atsikėlus anksti ryte, būna žemesnė). Be to, paros ritmas gali keistis dėl amžiaus: pavyzdžiui, vis plačiau pripažįstama, jog paaugliams „pelėdiškumas“ būdingas fiziologiškai (net nuo tų laikų, kai dar nebuvo dėmesio blaškančių telefonų), todėl vyresniųjų klasių pamokas patariama pradėti vėliau. Preliminarūs statistiniai tyrimai rodo, jog apie 15 proc. žmonių priklauso „rytiniam“ chronotipui, 25 proc. – „vakariniam“, o likę 60 proc. yra tarpinio, nenustumto į jokį kraštutinumą chronotipo.

Danų verslo konsultantės ir skirtingų chronotipų žmonių teisių aktyvistės Kamilos Kring TEDx prezentacija, kurioje aptariama atsižvelgimo į žmogaus miego ypatumus nauda ne tik pačiam žmogui, bet ir plačiai visuomenei.

Tačiau itin vėlyvo užmigimo priežastimi gali būti ir miego sutrikimas vadinamas vėlyvojo miego sindromi (angl. Delayed sleep phase disorder, DSPD), nuo kurio kenčia apie 0.15 proc. žmonių. Šis sindromas pasireiškia tuo, jog žmogaus biologinis ritmas pailgėja pusvalandžiu arba valanda, lyginant su normaliu 24 valandų ritmu. Tai yra, leidus jam gultis ir keltis natūraliai, kasdien jis tai darys vis vėliau. Neseniai parodyta, jog dažna šio sindromo priežastimi gali būti cry1 geno mutacija, dėl kurios sintetinamas šiek tiek trumpesnis baltymas CRY1 – šio geno produktas.

CRY1 priklauso kriptochromų – labai įdomių ir evoliuciškai senų baltymų grupei. Manoma, jog jie yra kilę iš baltymų, kurie iki šiol liko bakterijose, – fotoliazių. Bakterijoms yra žalinga ultravioletinė (UV) šviesa, kuri pažeidžia jų DNR, todėl, pavyzdžiui, sterilinimui yra naudojamos UV lempos. Tačiau nedidelį kiekį tokių pažaidų, tarkim, gautų dėl įprastoje Saulės šviesoje esančio UV, bakterijos gali ištaisyti būtent fotoliazių pagalba.

Fotoliazės sugeba a) reaguoti į šviesą; b) prisijungti prie DNR, atpažįstant pažeistas vietas, ir c) taisyti pažaidas. Augalų ir vabzdžių kriptochromai išlaikė sugebėjimą reaguoti į šviesą tiesiogiai, tačiau žinduolių kriptochromai evoliucionavo taip, jog jie reaguoja į šviesos sukeltą nervų sistemos signalą. DNR pažaidų taisymui mes išvystėme irgi kitokią, sudėtingesnę sistemą. O štai ką bendro kriptochromai turi su evoliuciniais pirmtakais, tai sugebėjimą prisijungti prie DNR. Šitaip sąveikaudami, jie veikia kaip hierarchiniai reguliatoriai, slopindami kitų su biologiniu ritmu susijusių genų išraišką (tai yra, aktyvumą).

Kas vyksta, kai CRY1, kitų genų reguliatorius, yra anomališkai trumpesnis? Toks baltymas prie DNR jungiasi šiek tiek stipriau. Dėl to ir genai, kurie liepia organizmui „eik miegoti“, paleidžiami ne kas 24 valandų, o kas 24 su puse, paleidimas užtrunka ilgiau.

Ko griebtis, jei kankina miego sutrikimai ar tiesiog priklausote labai jau į vakarą perstumtam chronotipui (savo chronotipą galima pasitikrinti čia) ir negalite leisti sau gyventi pagal optimalų grafiką? Sprendimų būna įvairių: nuo paprastos kasdienės mankštos ir šviesos terapijos specialiomis lempomis, kurios imituoja dienos šviesą ryte, iki vaistinių preparatų hormono melatonino ar kitu pagrindu. Štai net mūsų spauda pateikia neblogų patarimų miego sutrikimų klausimais. Ir nepamirškime laikas nuo laiko papildyti senolių išmintį: kaip pasiklosi, taip išmiegosi, bet kai kuriems mūsų iš prigimties tenka daugiau paplušėti ties pasiklojimu.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.