У хронически недосыпающих изменяется метилирование генома

Выявлен характерный паттерн метилирования у людей, которые постоянно недосыпают, в том числе у сотрудников авиакомпаний. Обнаружены изменения в участках, которые, возможно, вовлечены в регуляцию нейропластичности и нейродегенерации.

Изображение:
Olena Yakobchuk | Shutterstock.com

Очевидно, что недостаток сна отрицательно влияет на здоровье, в частности, повышает вероятность сердечно-сосудистых и психических заболеваний, но молекулярные механизмы этого влияния мало изучены. Исследователи из Университета Хельсинки, Национального института здравоохранения и социального обеспечения Финляндии и Финского института гигиены труда решили выяснить, как влияет депривация сна на паттерн метилирования генома.

Мужчин в возрасте от 25 до 55 лет, которые, по их собственной оценке, постоянно недосыпали, в том числе из-за сменной работы в авиакомпании, сравнивали с мужчинами, у которых сон в норме. (Ограничения по возрасту и полу обусловлены тем, что пол и возраст существенно влияют на метилирование.) Всего в исследовании приняло участие 105 человек. ДНК выделили из лейкоцитов крови и провели полноэпигеномный поиск ассоциаций (epigenome-wide association studies) — определили статус метилирования почти для полумиллиона CpG, выявляя дифференциально метилированные положения (ДМП) у людей с нормальным и нарушенным сном.

У недосыпающих 78% ДМП были гипометилированы, то есть недостаточный сон, по-видимому, связан с потерей метилирования ДНК. Сходные данные были получены и ранее. Авторы обнаружили характерную картину ДМП у людей, страдающих нарушениями сна, — 399 ДМП, из которых 327 могут быть ассоциированы с регуляцией развития нервной системы

«Исходя из наших результатов, ни один отдельно взятый элемент метилирования ДНК не показывал значительных отличий между теми, кто страдает от недостатка сна и здоровыми контрольными субъектами. Однако анализ молекулярных сетей показал, что недостаточный сон приводил к изменениям метилирования ДНК в элементах, регулирующих развитие нервной системы», — сказала руководитель исследования профессор Тийна Паунио. Эти различия могут вызывать нарушения нейропластичности и нейродегенерации.

Авторы отметили, что поскольку метилирование тканеспецифично, результаты, полученные на клетках крови, следует с осторожностью применять к нервным тканям. С другой стороны, недостаток сна оказывает системное влияние на организм, поэтому можно предположить, что образцы крови хотя бы в какой-то мере отражают общую картину.

Ранее те же авторы исследовали молекулярно-генетические факторы риска непереносимости сменной работы, регулярных пробуждений ночью и ранним утром. Такими факторами могут быть определенный вариант нуклеотидной последовательности, а также изменения метилирования вблизи гена рецептора мелатонина 1A (MTNR1A). Очевидно, генетические факторы влияют и на потребность в сне. Например, в контрольной (не страдающей от недосыпа) группе сотрудников авиакомпании были люди, которые могли постоянно спать по 6 часов в сутки или меньше, но не жаловались на усталость.

Интересно, что изменения метилирования наблюдались в участке хромосомы 17, связанном с наследственным синдромом Смит — Магенис. Один из симптомов этого редкого заболевания — обратный циркадианный ритм (дневной сон и бодрствование ночью).

Авторы работы планируют выяснить, насколько долговременны эти изменения, и проверить, связаны ли они с долгосрочными рисками лишения сна. Необходимо, отмечают они далее, продолжить исследования на более крупных выборках, различных профессиональных когортах, а также в экспериментах.

Источники

Alexandra Lahtinen et al. A distinctive DNA methylation pattern in insufficient sleep. Scientific Reports, 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598-018-38009-0

Пресс-релиз

Добавить в избранное

Вам будет интересно