Связь между качеством сна и лишним весом: все не так просто, как может показаться
«Мы думаем, что сон – это функция организма для сохранения энергии. Наши результаты показывают, что если бы вы сидели на дефиците калорий в течение дня, то в итоге вы сможете с легкостью заснуть, потому что ваши энергетические запасы истощены», – рассказывает один из авторов исследования Дэвид Райзен.
Райзен подчеркнул, что хотя исследования проводились на червях Caenorhabditis elegans, они являются хорошей моделью для изучения сна млекопитающих. Как и все другие животные, имеющие нервную систему, они нуждаются во сне. Но в отличие от людей, которые имеют сложную нервную схему и трудны для изучения, Caenorhabditis elegans имеет только 302 нейрона, – один из которых является регулятором сна. Это заметно облегчает работу по изучению.
У людей острое нарушение сна может привести к повышению аппетита и инсулинорезистентности, а люди, которые постоянно спят менее 6 часов в сутки, чаще страдают ожирением и диабетом. Кроме того, было показано, что голодание у людей влияет на сон, указывая, что он регулируется наличием питательных веществ. Однако, до сих пор было неясно, является ли сон причиной ожирения или же лишний вес вызывает сонливость.
Чтобы изучить связь между метаболизмом и сном, исследователи генетически модифицировали Caenorhabditis elegans, чтобы «отключить» нейрон, который контролирует сон. Эти черви все еще могли есть, дышать и размножаться, но они потеряли способность спать. Когда этот нейрон был выключен, исследователи увидели резкое падение уровня аденозинтрифосфата (АТФ), который является энергетической валютой организма. Это говорит о том, что сон – это способ сохранить энергию.
В предыдущих исследованиях было проведено изучение гена KIN-29 у червей. Он сопоставим гену SIK-3 у человека, который, как уже было известно, сигнализирует о нужде поспать. Удивительно, но когда исследователи убрали ген KIN-29, чтобы создать бессонных червей, мутант Caenorhabditis elegans накопил избыточный жир, напоминающий состояние ожирения человека , несмотря на то, что их уровень АТФ снизился.
Исследователи выдвинули гипотезу, что избавление от жировых запасов является механизмом, способствующим развитию сна, и что причина, по которой мутанты KIN-29 не спали, заключается в том, что они не могли избавиться от своего жира. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи снова манипулировали червями-мутантами, на этот раз экспрессируя фермент, который «освобождал» их жир. После этого черви снова смогли спать.
Этот эксперимент может объяснить одну из причин, по которой люди с ожирением испытывают проблемы со сном. «Существует распространенное мнение, что сон – это все, что связано с мозгом или нервными клетками. Наша работа предполагает, что это не обязательно верно», – подчеркивают исследователи. «Существует некое сложное взаимодействие между мозгом и остальной частью тела, которое связано с регуляцией сна».