Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Учёным удалось обнаружить механизм, позволяющий при недостаточном сне нанести вред иммунной системе, делая её более уязвимой к инфекциям и воспалительным заболеваниям за счёт повреждения кроветворных стволовых клеток организма.
" Данное исследование позволило обнаружить биологические механизмы, которые связывают сон и иммунологическое здоровье в долгосрочной перспективе", - объясняет ведущий автор проекта Филип Свирски. "Наш эксперимент показывает, что у людей и мышей нарушение сна оказывает глубокое влияние на программирование иммунных клеток и скорость их производства, в результате чего они теряют свои защитные функции и фактически усиливают симптомы инфекций. И подобные изменения носят долгосрочный характер".
Новое исследование было сфокусировано на процессе гемопоэза (или кроветворения), который протекает главным образом в костном мозге. Именно благодаря этому процессу организм вырабатывает новые клетки крови (такие как лейкоциты, эритроциты и тромбоциты), некоторые из которых являются иммунными клетками, или моноцитами.
Поэтому главный вопрос исследования заключался в том, как сон влияет на кроветворение, а точнее, на производство моноцитов. На первом этапе для эксперимента учёные отобрали 14 здоровых взрослых людей.
Перед группой была поставлена задача в течение шести недель придерживаться здорового ночного сна, продолжительностью не менее 7,5 часов. После перерыва группа в течение шести недель сократила свой сон примерно на 90 минут, до шести часов в сутки. В ходе эксперимента в разные моменты брались образцы крови.
В результате оказалось, что всего шесть недель хронических недосыпаний привели к значительным изменениям в гемопоэтических стволовых и прогениторных клетках (HSPCs) (это стволовые клетки-предшественники, которые со временем превращаются в моноциты). Структура ДНК HSPC, страдающих от недосыпания, изменялась, способствуя развитию воспалительных процессов. При этом в крови образовывалось большее количество пролиферирующих клеток.
"Под влиянием ограничения сна стволовые клетки подверглись импринтингу, или генетической трансформации", - сказал Свирски.
Продолжив изучение влияния сна на иммунные стволовые клетки, исследователи перешли к мышиным моделям. В целом на животных были получены точно такие же результаты, как и на людях. Однако было обнаружено, что повреждение стволовых клеток, вызванное недосыпанием, не всегда приходит в норму с возобновлением здорового сна.
Мыши продолжали производить чрезмерное количество поврежденных иммунных стволовых клеток даже после возвращения к нормальному режиму сна. Камерон Макалпайн, руководитель проекта, считает, что недостаточный сон может играть определенную роль в ускорении процесса иммунного старения.
"Наши результаты свидетельствуют о том, что нормализация сна не способна в полном объеме нейтрализовать последствия недосыпания", - отметил МакАлпайн. "Даже после нескольких недель восстановительного сна мы наблюдаем молекулярный отпечаток недосыпания в иммунных стволовых клетках. Такая реакция клеток может привести к неадекватному ответу, вызывающему воспаления и болезни".
Маришка Браун, директор Национального центра по изучению расстройств сна, заявила, что новые данные подтверждают результаты многочисленных обсервационных исследований, свидетельствующих о пользе качественного сна для здоровья.
"Сон существенно улучшает оптимальное функционирование практически всех клеток и органов нашего организма", - подчеркнула Браун. "Понимание механизмов, обнаруженных в этом исследовании, подтверждает результаты более крупных популяционных экспериментов, которые показали, что сон может оказывать защитное действие против целого ряда заболеваний, включая болезни сердца, рак и деменцию".
Результаты данного проекта были представлены в медицинском издании Journal of Experimental Medicine.
Источники: Mount Sinai, NIH, Journal of Experimental Medicine
1. (https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-funded-study-shows-sound-sleep-supports-immune-function)
2. (https://rupress.org/jem/article/219/11/e20220081/213487/Sleep-exerts-lasting-effects-on-hematopoietic-stem.)
3. (https://www.mountsinai.org/about/newsroom/2022/a-consistent-lack-of-sleep-negatively-impacts-immune-stem-cells-increasing-risk-of-inflammatory-disorders-and-heart-disease)