به گزارش مدیکال اکسپرس، پروفسور برینگمن، رهبر گروه تحقیقاتی در مرکز بیوتکنولوژی (BIOTEC) دانشگاه فنی درسدن آلمان و رهبر گروه مهمان موسسه شیمی بیوفیزیک ماکس پلانک با بررسی آسیب‌دیدگی و خواب در کرم‌ها، به دنبال پاسخ این سوالات بود. وی اظهار کرد: کرم الگانس (Caenorhabditis elegans)، ساده‌ترین حیوانی است که می‌توانیم برای مطالعه خواب از آن استفاده کنیم؛ این مدل به ما امکان می‌دهد طیف گسترده‌ای از تکنیک‌های زیست‌شناسی مولکولی را به‌طور دقیق با فرایندهای بیولوژیکی اساسی بررسی کنیم.

این گروه کار خود را با جستجوی ژن‌های مسئول طولانی شدن خواب در کرم‌ها آغاز کردند. آنان یک آزمایش ژنتیکی در مقیاس بزرگ انجام دادند و بیش از ۴۵۰۰ جهش ژنتیکی مختلف را تجزیه‌وتحلیل کردند. یکی از ژن‌هایی که پیدا کردند توجه آنان را جلب کرد چون افزایش فعالیت آن ژن منجر به افزایش زیاد تولید پپتیدهای ضد میکروبی (AMPs) می‌شد. پپتیدهای ضد میکروبی آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی هستند که بدن برای مقابله با عوامل بیماری‌زا به‌صورت موضعی در داخل زخم تولید می‌کند.

برای درک ارتباط بین پپتیدهای ضد میکروبی و علامت‌دهی خواب، دانشمندان درسدن با دو متخصص ایمنی‌شناسی، دکتر ناتالی پوجول و دکتر جاناتان اوبانک از مرکز ایمنی‌شناسی مارسی-لومینی (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy) فرانسه همکاری کردند. این گروه با همکاری یکدیگر ژن کرم‌ها را دست‌کاری کردند. آنان از تولید آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی جلوگیری و بررسی کردند چه اتفاقی برای کرم‌های آسیب‌دیده می‌افتد. کاری که به‌ظاهر ساده می‌آید اما این‌طور نبود. نتایج نشان داد که پپتیدهای ضد میکروبی بسیار زائد هستند و دانشمندان دریافتند که درمجموع ۱۹ ژن مختلف که مسئول تولید AMP هستند باید به‌طور هم‌زمان خاموش شوند تا تفاوت قابل‌توجهی مشاهده شود.

پروفسور برینگمن بیان کرد: ما مشاهده کردیم کرم‌هایی که پپتیدهای ضد میکروبی تولید نمی‌کنند، به دنبال آسیب‌دیدگی، خواب کمتری داشتند. به‌طورمعمول، کرم‌ها از جراحات کاملا زنده می‌مانند، بااین‌حال، مشاهده کردیم که فقدان خواب، مرگ‌ومیر کرم‌ها را افزایش می‌دهد.

محققان توانستند نشان دهند که AMP ها پس از آزاد شدن از زخم پوستی مانند یک پیام‌رسان عمل کرده و گیرنده‌های مغز را فعال می‌کنند. این فعال‌سازی به‌عنوان یک تغییردهنده عمل می‌کند و همچنین باعث افزایش نورون‌های خواب به‌منظور افزایش خواب می‌شود.

پروفسور برینگمن افزود: از مدت‌ها قبل معلوم شده بود که AMP ها به‌صورت موضعی عمل می‌کنند اما نتایج تحقیق ما نشان می‌دهد که آن‌ها همچنین به‌عنوان مولکول‌های پیام‌رسان دوربرد عمل می‌کنند تا نیاز به خواب را از زخم‌ها به سیستم عصبی انتقال دهند.

این نتایج همچنین نقش خواب را در بهبودی از آسیب‌ها تقویت می‌کند.

پروفسور برینگمن در آخر عنوان کرد: ازآنجاکه خواب تقریبا در همه حیوانات رخ می‌دهد، نتایج ما نشان می‌دهد که چگونه خواب می‌تواند برای بهبودی و زنده ماندن از آسیب نه‌تنها برای کرم‌های الگانس بلکه برای سایر حیوانات و احتمالا حتی انسان نیز حیاتی باشد.

بودجه پژوهشی گروه وی توسط شورای تحقیقات اروپا (ERC) تامین می‌شود.

نتایج این تحقیق در نشریه Current Biology منتشرشده است.

انتهای پیام