Депривация сна и аутофагия: поиск биомаркеров в мозге грызунов

Лишение сна вредно для организма, но как именно оно вредит — до конца не ясно. Авторы решили проверить, связан ли недостаток сна с аутофагией — процессом, при котором клетка перерабатывает и утилизирует собственные повреждённые части.

Сначала они проанализировали уже существующие наборы данных о работе генов в мозге мышей, которых лишали сна. Затем сопоставили изменения с базой генов, связанных с аутофагией, и отобрали самые перспективные гены с помощью машинного обучения.

В итоге выделились три гена-кандидата: CDKN1A, HSPA5 и NR4A1. Их активность проверили на дополнительных наборах данных — и в мозге мышей, и в образцах крови людей. Отдельно поставили эксперимент на крысах: семь дней подряд их лишали сна, а потом измеряли активность этих генов в префронтальной коре и гиппокампе — областях мозга, отвечающих за планирование и память.

Модель на основе этих трёх генов неплохо различала состояние лишения сна. Кроме того, анализ показал связь генов с изменениями в иммунной среде мозга, а на уровне отдельных клеток они были особенно активны в клетках внутренней выстилки сосудов (эндотелии).

Важно: основная часть работы — на животных и на данных их тканей. На людях проверяли только образцы крови из старых баз данных, а не реальных участников. Это значит, что переносить выводы на человека пока рано.