Международная группа исследователей впервые определила типы клеток, области и биологические процессы в головном мозге, которые опосредуют генетический риск бессонницы. Это стало возможным благодаря оценке ДНК и особенностей сна не менее чем за 1 год.3 миллиона человек. Полученные данные являются важным шагом на пути к пониманию биологических механизмов, вызывающих бессонницу. Сегодня Nature Genetics публикует результаты этого исследования.
Бессонница – одно из самых распространенных расстройств. Многие люди иногда плохо спят по ночам. Один из 10 человек хронически плохо спит и серьезно страдает от дневных последствий. Во всем мире 770 миллионов человек страдают хронической бессонницей.
Уязвимость уходит корнями в мозг
Хотя лечение облегчает симптомы, большинство пациентов чувствуют, что они остаются уязвимыми к плохому ночному сну. Уязвимость к бессоннице передается в семье и, кажется, заложена в мозгу. Пока что исследователи идентифицировали только несколько генов, участвующих в уязвимости. Исследователи также не уверены, где в мозге гены риска бессонницы оказывают свое влияние. Эти знания имеют решающее значение для разработки более эффективных методов лечения.
Амстердамский профессор статистической генетики Даниэль Постхума (VU Amsterdam / Amsterdam UMC) и профессор нейрофизиологии Eus Van Someren (Нидерландский институт нейробиологии) собрали большую группу ученых и когорт, включая UKBiobank и американскую компанию 23andMe, чтобы выяснить, где находится гены риска мозговой бессонницы оказывают свое влияние. Вместе они были первыми, кто собрал данные о ДНК и сне, предоставленные не менее чем одним человеком.3 миллиона человек – самый большой набор генетических данных за всю историю
Исследователи определили 956 генов, варианты которых увеличивают риск бессонницы. Затем они тщательно исследовали, какие биологические процессы, типы клеток и области мозга используют эти гены. Они обнаружили, что часть этих генов играет важную роль в функционировании аксонов, которые представляют собой длинные выступы клеток мозга, которые позволяют им общаться друг с другом. Другая значительная часть генов риска бессонницы была активна в определенных типах клеток частей лобной коры и подкорковых ядер головного мозга. Эти области мозга также недавно были отмечены как подозрительные в исследованиях изображений мозга людей, страдающих бессонницей. Таким образом, результаты кажутся последовательными.
Конкретные типы клеток, вызывающие бессонницу
"Наше исследование показывает, что на бессонницу, как и на многие другие психоневрологические расстройства, влияют сотни генов небольшого действия. Сами по себе эти гены не так уж и интересно смотреть. Важен их комбинированный эффект на риск бессонницы. Мы исследовали это с помощью нового метода, который позволил нам идентифицировать определенные типы клеток мозга, такие как так называемые нейроны со средними шипами," говорит Даниэль Постхума.
"Эти результаты являются прорывом, поскольку теперь мы можем впервые начать поиск механизмов, лежащих в основе отдельных клеток мозга, в лабораторных условиях," говорит Гуус Смит, нейробиолог Университета ВУ, участвовавший в исследовании. Аспирант Филип Янсен, первый автор статьи, продолжает: "Удивительно, что сегодня мы можем начать понимать, что происходит на микроуровне молекул и клеток в головном мозге, просто потому, что мы можем собрать так много данных на макроуровне по всему миру."
Бессонница генетически больше связана с психическими расстройствами, чем с другими особенностями сна
Исследователи сравнили гены риска бессонницы с генами других черт и расстройств. Удивительно, но они обнаружили небольшое совпадение с генами, участвующими в индивидуальных различиях в других чертах сна, таких как утренник или сова. Вместо этого было сильное генетическое сходство с депрессией и тревогой.
"Это очень важный вывод, потому что мы всегда искали причины бессонницы в мозговых цепях, регулирующих сон. Мы должны переключить наше внимание на контуры, регулирующие эмоции, стресс и напряжение. Наши первые результаты в этом направлении уже впечатляют," говорит Ван Сомерен. "Это исследование – огромный шаг вперед в понимании генетической основы бессонницы. Результаты подчеркивают, что бессонница является серьезным заболеванием из-за общего генетического риска психических расстройств и метаболических нарушений, связанных с ожирением и диабетом," говорит Владимир Вацич, старший научный сотрудник по вычислительной биологии 23andMe.