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Uma via de sinalização dentro dos neurônios que regula quanto tempo e quão profundamente dormimos





Baixos níveis da enzima HDAC4 fizeram com que os ratos dormissem mais e mais profundamente do que o habitual.

Fonte: Universidade de Tsukuba

Uma boa noite de sono pode fazer maravilhas para a mente e o corpo. Mas o que é que determina o quanto precisamos dormir e o que pode nos levar a dormir mais profundamente?

Em um novo estudo, pesquisadores da Universidade de Tsukuba agora forneceram algumas respostas, revelando uma via de sinalização dentro das células cerebrais que regula a duração e a profundidade do sono.

"Examinamos mutações genéticas em camundongos e como elas afetam seus padrões de sono", diz o autor sênior do estudo, professor Hiromasa Funato. "Identificamos uma mutação que levou os ratos a dormir muito mais tempo e mais profundamente do que o habitual." Os pesquisadores descobriram que isso foi causado por baixos níveis de uma enzima chamada histona desacetilase 4 (HDAC4), que é conhecida por suprimir a expressão de genes-alvo.


Estudos anteriores sobre HDAC4 mostraram que ele é muito afetado pela ligação de moléculas de fosfato em um processo conhecido como fosforilação. Quando isso ocorre, o HDAC4 tende a se afastar do núcleo da célula, e a supressão de certas proteínas é reduzida. Os pesquisadores estavam interessados em saber se essa fosforilação do HDAC4 afetaria o sono.

"Nós nos concentramos em uma proteína chamada quinase 3 induzível por sal, também conhecida como SIK3, que fosforila HDAC4", diz o professor Funato.

"Descobrimos anteriormente que esta proteína tem fortes efeitos sobre o sono." A equipe descobriu que quando havia uma falta de SIK3 ou quando HDAC4 foi modificado para evitar a fosforilação, os ratos dormiram menos. Em contraste, quando os ratos tinham uma versão mais ativa do SIK3, o que aumentava a fosforilação do HDAC4, eles dormiam muito mais. Eles também identificaram uma proteína adicional, LKB1, que fosforila SIK3, e tem efeitos supressores de sono semelhantes quando deficiente.

"Nossas descobertas indicam que há uma via de sinalização dentro das células cerebrais de LKB1 para SIK3 e, em seguida, para HDAC4", diz o coautor sênior do estudo, Professor Masashi Yanagisawa. "Esta via leva à fosforilação do HDAC4, que promove o sono, provavelmente porque afeta a expressão de genes promotores do sono."

A equipe realizou mais experimentos para identificar as células cerebrais nas quais essas vias regulam o sono. Isso envolveu a alteração das quantidades de SIK3 e HDAC4 em diferentes tipos de células e regiões do cérebro.

Os resultados indicaram que a sinalização dentro das células do córtex regula a profundidade do sono, enquanto a sinalização dentro do hipotálamo regula a quantidade de sono profundo. Para ambas as regiões do cérebro, os neurônios excitatórios, que podem ativar outros neurônios, foram identificados como desempenhando um papel fundamental.

O estudo foi publicado na revista Nature. Esses resultados fornecem uma visão importante sobre como o sono é regulado, o que poderia levar a uma maior compreensão dos distúrbios do sono, bem como ao desenvolvimento de novos tratamentos.

Author: Press Office

Source: University of Tsukuba

Contact: Press Office – University of Tsukuba

Original Research: Closed access.

“Kinase signalling in excitatory neurons regulates sleep quantity and depth” by Staci J. Kim et al. Nature


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