Identificado un nuevo gen relacionado con un menor periodo de sueño en humanos

Dormir es una necesidad humana básica. No en vano, nos pasamos alrededor de un tercio de la vida durmiendo. En general, los adultos necesitan entre siete y nueve horas de sueño cada día. Sin embargo, cada persona tiene sus particularidades y sus necesidades específicas. Así, algunas se sienten mejor si duermen ocho horas de tirón, mientras que para otras lo óptimo es dormir menos y hacer alguna siesta durante el día.

El sueño está fuertemente ligado a los ritmos circadianos. De hecho, el primer gen relacionado con la duración del sueño, DEC2, codifica para una proteína relacionada con el control de los ritmos circadianos y la diferenciación celular. En 2009, un equipo de investigadores de la Universidad de California San Francisco describía cómo las personas portadoras de una mutación concreta en DEC2 tienen casi dos horas menos de sueño que aquellas que presentan copias habituales del gen.

Diez años después el mismo laboratorio ha identificado el segundo gen asociado con poder dormir un menor número de horas sin efectos secundarios aparentes. En este caso, los investigadores analizaron una familia de tres generaciones en la que la capacidad para dormir tan solo de cuatro a seis (sin consecuencias para su salud) se transmitía siguiendo un patrón de herencia autosómico dominante.

El equipo analizó el genoma de los diferentes miembros de la familia y encontraron una mutación en el gen ADRB1 que cosegregaba con la característica de estudio: aquellos portadores de la mutación manifestaban la capacidad para dormir menos horas y las personas sin la mutación presentaban necesidades normales.

ADRB1 codifica para un receptor adrenérgico con diferentes funciones biológicas. A partir de estudios funcionales con la proteína ADRB1, el equipo encontró que la versión mutante es menos estable que la proteína normal, lo que probablemente afecte a su función. Para confirmar este resultado, así como la relación de la mutación con los cambios en el sueño, los investigadores generaron un modelo en ratón en el que observaron que los ratones portadores de la mutación mostraban un comportamiento asociado al sueño diferente: presentaban un menor número de episodios de las diferentes fases del sueño.

Con el objetivo de profundizar en los mecanismos exactos de la relación entre ADRB1 y el sueño, los investigadores iniciaron una ronda de experimentos destinada a determinar dónde se expresa exactamente el gen y qué ocurre si se modifica la actividad de las células que lo expresan.

En primer lugar, el equipo observó que ADRB1 se expresa de forma intensa en una región cerebral reguladora del sueño. Además, encontraron que modificar la actividad de las neuronas que expresan ADRB1 mediante técnicas optogenéticas (que permiten controlar expresión génica mediante la luz), afectaba a los patrones del sueño. Siguiendo estos resultados, los ratones portadores de la mutación mostraban alteraciones en la actividad de las neuronas que expresan ADRB1. Por último, el registro de la actividad de las neuronas que expresan ADRB1 permitió estimar que la mutación en ADRB1 favorece la capacidad para dormir menos porque contribuye a que al cerebro le sea más fácil despertarse.

Los resultados del trabajo confirman algo que evidenció la identificación del gen DEC2: que la capacidad para dormir menos horas sin efectos secundarios puede producirse por causas genéticas y es posible, estudiarlas, en algunos casos. Además, resaltan el papel de los receptores adrenérgicos en la regulación del sueño.

Pese a ser esencial para la salud, todavía queda mucho que se desconoce sobre los mecanismos moleculares que regulan el sueño y su relación con la salud. Habitualmente, la privación del sueño repercute de forma negativa en diversos aspectos de la salud. Por ejemplo, a largo plazo aumenta el riesgo a tener una enfermedad cardiovascular o problemas metabólicos. Sin embargo, las personas que de forma natural necesitan menos horas de sueño no muestran ninguna consecuencia adversa. Por esta razón, los investigadores confían que el estudio de estas personas pueda mejorar la comprensión de las alteraciones del sueño que resultan patológicas y favorecer el desarrollo de aproximaciones terapéuticas para las mismas.

“Aquellos que de forma natural duermen menos experimentan mejor calidad y eficacia del sueño”, señala Ying-Hui Fu, profesora de neurología en la Universidad de California San Francisco y directora del trabajo. “Estudiándolos esperamos aprender qué hace falta para un buen sueño nocturno, de forma que todos nosotros podamos dormir mejor y llevar vidas más felices y saludables”.

Investigación original: Shi G, et al. A Rare Mutation of β1-Adrenergic Receptor Affects Sleep/Wake Behaviors. Neuron. 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.07.026

Fuente: After 10-Year Search, Scientists Find Second ‘Short Sleep’ Gene. https://www.ucsf.edu/news/2019/08/415261/after-10-year-search-scientists-find-second-short-sleep-gene