Se identificaron nuevas células cerebrales promotoras del sueño

Una nueva investigación en ratones identifica una gama de neuronas que pueden estar involucradas en la promoción del sueño. Los hallazgos pronto pueden cambiar las prácticas terapéuticas para tratar los trastornos del sueño.
Las neuronas que expresan el llamado gen Lhx6 pueden promover el sueño "desconectando" otras neuronas.

El insomnio afecta a alrededor de 60 millones de personas en los Estados Unidos cada año. Se asocia con una variedad de problemas de salud, particularmente entre los ancianos, que incluyen el deterioro cognitivo y el síndrome metabólico.

Como sabrá cualquier persona que haya tenido una noche de insomnio, tratar de "querer" dormir durante un episodio de insomnio no solo es inútil, sino que también puede empeorar las cosas. Pero, ¿qué pasa si hay un "interruptor" en nuestro cerebro que podemos activar cuando queremos quedarnos dormidos?

Un nuevo estudio puede haber encontrado un "cambio" en un tipo de neurona. Tras examinar la investigación existente, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, MD, se dieron cuenta de que si bien se ha realizado una gran cantidad de trabajo sobre las neuronas que promueven la vigilia, poca investigación se ha centrado en las neuronas que promueven el sueño.

Entonces, los científicos, dirigidos por Seth Blackshaw, Ph.D., profesor de neurociencia en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, se propusieron examinar el papel de las células cerebrales que expresan un gen llamado "Lhx6".

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La razón por la cual los investigadores decidieron examinar este gen en particular es que juega un papel crucial en la formación de neuronas que inhiben la actividad de otras neuronas. Investigaciones anteriores dirigidas por el profesor Blackshaw observaron el papel de este gen en ratones.

Explica la motivación para el enfoque del estudio y dice: "Sabemos que las células en otras regiones del cerebro usan Lhx6 y que el gen es vital para que estas áreas se desarrollen adecuadamente. Por ejemplo, la alteración de la expresión de Lhx6 puede dar lugar a muchas enfermedades, incluidas graves epilepsia."

Entonces, los investigadores se preguntaron, ¿qué pasaría si las neuronas que expresan el gen Lhx6 promueven el sueño "desconectando" otras neuronas que nos mantienen despiertos?

El primer autor del estudio es Kai Liu, un estudiante graduado en el Departamento de Neurociencia de Solomon H. Snyder en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, y los hallazgos fueron publicados en la revista Naturaleza.

Las neuronas que expresan Lhx6 inducen el sueño

Liu y su equipo crearon un modelo de ratón en el que utilizaron "receptores de diseñador activados exclusivamente por fármacos de diseñador" para analizar si la activación de neuronas que expresan Lhx6 promovería o inhibiría el sueño.

Usaron el fármaco clozapina N-óxido para activar las neuronas que expresan Lhx6, así como la proteína Fos y las técnicas de rastreo viral para estudiar el comportamiento de estas neuronas.

Liu y su equipo descubrieron que los ratones dormían más y pasaban más tiempo tanto en el movimiento ocular aleatorio (REM) como en el sueño no REM durante las 12 horas posteriores a la inyección de la droga que activa la neurona. Estos efectos fueron más altos entre 2 y 8 horas después de recibir el medicamento.

En pocas palabras, el sueño no REM comprende una etapa de sueño profundo y reparador, mientras que el sueño REM se considera más ligero y la fase de sueño durante la cual ocurre la mayor parte de nuestros sueños.

"El hecho de que estas [neuronas que expresan Lhx6] promuevan el sueño no REM y REM las distingue de otras células que regulan el sueño. Presentan un nuevo objetivo para tratar una amplia gama de trastornos del sueño".

Prof. Seth Blackshaw

Además, los investigadores observaron esta actividad en un área del cerebro en donde las neuronas que expresaban Lhx6 no habían sido identificadas antes: una región en el hipotálamo llamada zona incerta.

"Debido a que el hipotálamo es un sistema antiguo que estaba relativamente bien conservado en la evolución de los peces a los humanos, comprender su genética y química en ratones debería avanzar nuestro conocimiento de lo que sucede en los cerebros de las personas", explica el profesor Blackshaw.

Investigaciones anteriores identificaron neuronas que promueven la vigilia secretando hipocretina, que es un neuropéptido. Entonces, en el nuevo estudio, los investigadores también querían ver si las neuronas que expresan Lhx6 inhiben estas neuronas secretoras de hipocretina.

Al bloquear la acción de la hipocretina utilizando fármacos de diseño y la activación de neuronas que expresan Lhx6, los investigadores encontraron que los ratones continuaron teniendo un mayor sueño REM, pero no un sueño no REM.

"Esto demuestra que Lhx6 inhibe no solo las células productoras de hipocretina, sino también otros tipos de células promotoras de la estela", explica Liu.