ACUMULACIÓN DE ESPECIES OXIDANTES REACTIVAS

Un estudio revela el vínculo entre el intestino y la muerte por falta de sueño

Los resultados abren nuevas vías para comprender todas las consecuencias de un sueño insuficiente y podrían desarrollar tratamientos para contrarrestar sus efectos perjudiciales

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Neurocientíficos de la Facultad de Medicina de Harvard (Estados Unidos) han identificado un vínculo causal inesperado entre la privación de sueño y la muerte prematura. En un estudio sobre moscas de la fruta privadas de sueño, los investigadores descubrieron que la muerte siempre va precedida por la acumulación de unas moléculas conocidas como especies oxidantes reactivas en el intestino.

Cuando se administraron a las moscas de la fruta compuestos antioxidantes que neutralizan y eliminan las especies oxidantes reactivas del intestino, las moscas del sueño permanecieron activas y tuvieron una duración de vida normal. Experimentos adicionales en ratones confirmaron que las especies oxidantes reactivas se acumulan en el intestino cuando el sueño es insuficiente.

Los hallazgos, publicados en la revista científica 'Cell', sugieren la posibilidad de que los animales puedan efectivamente sobrevivir sin dormir bajo ciertas circunstancias. Los resultados abren nuevas vías de estudio para comprender todas las consecuencias de un sueño insuficiente y podrían algún día desarrollar de enfoques para contrarrestar sus efectos perjudiciales en los humanos, señalan los autores.

Moscas y ratones

"Tomamos un enfoque imparcial y buscamos en todo el cuerpo indicadores de los daños causados por la privación de sueño. Nos sorprendió encontrar que era el intestino el que desempeña un papel clave en la causa de la muerte", explica la autora principal del estudio Dragana Rogulja, profesora asistente de Neurobiología en el Instituto Blavatnik de la Facultad de Medicina de Harvard, en declaraciones citadas por Neuroscience News. "Aún más sorprendente, encontramos que la muerte prematura podía ser prevenida. Cada mañana, todos nos reuníamos alrededor para mirar las moscas, con incredulidad, para ser honestos. Lo que vimos es que cada vez que podíamos neutralizar las especies oxidantes reactivas en el intestino, podíamos rescatar a las moscas".

"Nos sorprendió encontrar que era el intestino el que desempeña un papel clave en la causa de la muerte. Aún más sorprendente, encontramos que la muerte prematura podía ser prevenida"

Los científicos han estudiado durante mucho tiempo el sueño, un fenómeno que parece ser fundamental para la vida, pero que en muchos sentidos sigue siendo misterioso. Casi todos los animales conocidos duermen o exhiben algún tipo de comportamiento similar al del sueño. Si no se duerme lo suficiente, se producen graves consecuencias. En los humanos, la insuficiencia crónica de sueño se asocia con enfermedades cardíacas, diabetes tipo 2, cáncer, obesidad, depresión y muchas otras enfermedades. Investigaciones anteriores han demostrado que la restricción total y prolongada del sueño puede llevar a la muerte prematura en modelos animales. En los intentos por responder cómo la privación de sueño culmina en la muerte, la mayoría de los esfuerzos de investigación se han centrado en el cerebro, donde se origina el sueño, pero ninguno ha dado resultados concluyentes.

Los investigadores de Harvard, no obstante, llevaron a cabo una serie de experimentos en moscas de la fruta, que comparten muchos genes reguladores del sueño con los seres humanos, para buscar signos de daños causados por la privación de sueño en todo el cuerpo. Para controlar el sueño, los investigadores utilizaron rayos infrarrojos para seguir constantemente el movimiento de las moscas alojadas en tubos individuales.

Después de 10 días de privación del sueño, inducida por la temperatura, la mortalidad se disparó entre las moscas de la fruta y todas murieron alrededor del día 20. Las moscas que tenían un sueño normal vivieron hasta aproximadamente 40 días en las mismas condiciones ambientales. Dado que la mortalidad aumentó alrededor del día 10, los investigadores buscaron marcadores de daño celular en ese día y en los anteriores. La mayoría de los tejidos, incluidos los del cerebro, no se distinguían entre las moscas privadas de sueño y las que no lo estaban. Sin embargo, los intestinos de las moscas que no dormían tienen una dramática acumulación de especies oxidantes reactivas, que en grandes cantidades pueden dañar el ADN y otros componentes dentro de las células, provocando la muerte celular. La acumulación de especies oxidantes reactivas alcanzó su punto máximo alrededor del día 10 de privación de sueño, y cuando se detuvo la privación, los niveles de especies oxidantes reactivas disminuyeron.

Posibilidad de revertir la muerte

El equipo también examinó si la acumulación de especies oxidantes reactivas se producía en otras especies mediante el uso de una estimulación mecánica suave y continua para mantener a los ratones despiertos durante un máximo de cinco días. En comparación con los animales de control, los ratones privados de sueño tenían niveles elevados de especies oxidantes reactivas en los intestinos delgado y grueso pero no en otros órganos, un hallazgo consistente con las observaciones en las moscas.

"Todavía no sabemos por qué la pérdida de sueño causa la acumulación de especies oxidantes reactivas en el intestino, y por qué esto es letal"

Para averiguar si la acumulación de especies oxidantes reactivas en el intestino jugaba un papel causal en la muerte inducida por la privación de sueño, los investigadores analizaron docenas de compuestos con propiedades antioxidantes que se sabe neutralizan las especies oxidantes reactivas e identificaron 11 que, cuando se administraron como suplemento alimenticio, permitieron que las moscas privadas de sueño tuvieran una vida normal o casi normal. Los suplementos no extendieron la vida de las moscas no privadas de sueño.

La función de la eliminación de las especies oxidantes reactivas para prevenir la muerte se confirmó además mediante experimentos en los que se manipuló genéticamente a las moscas para que produjeran en exceso enzimas antioxidantes en sus intestinos. Estas moscas tenían una esperanza de vida normal o casi normal cuando estaban privadas de sueño. "Todavía no sabemos por qué la pérdida de sueño causa la acumulación de especies oxidantes reactivas en el intestino, y por qué esto es letal", aclara Kaplan Dor, otro de los investigadores. "La privación de sueño podría afectar directamente al intestino, pero el desencadenante también podría originarse en el cerebro. Del mismo modo, la muerte podría deberse a un daño en el intestino o porque los altos niveles de ROS tienen efectos sistémicos, o alguna combinación de estos".

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