ترمیم دی‌ان‌ای‌های آسیب‌دیده در خواب

زهرا خلجی  - خبرنگار

انسان‌ها یک‌سوم عمر خود را در تختخواب می‌گذارند و دانشمندان هنوز دلیل آن را نمی‌دانند. نظریه‌های مختلفی درباره علت خواب حیوانات و انسان‌ها وجود دارد که از دلیل برای ذخیره کردن انرژی تا کمک به مغز برای حفظ خاطرات و اطلاعات جدید تا رفتار تکامل‌یافته‌ای است که ما را از جسارت به شب‌های خطرناک بازمی‌دارد، متغیر هستند. اما دانشمندان هرگز نتوانسته‌اند درباره درستی هیچ‌یک از این نظریه‌ها به قطعیت برسند.

یک بازسازی کامل
اما یک دلیل بسیار کوچک‌تر اما مهم‌تر وجود دارد که چرا موجودات زنده‌ای مانند ما نیاز دارند که بخوابند تا خستگی یک روز را از تن به در کنند. در یافته‌های جدیدی که در مجله Molecular Cell منتشر شده است، محققان دانشگاه بارایلان، به این نتیجه رسیده‌اند که اصلی‌ترین دلیل تکامل یافته برای خواب، فعال شدن سیستم ترمیم بدن برای اصلاح آسیب‌های است که به DNA سلول‌ها وارد شده است. DNA سلول‌های ما به‌واسطه اشعه ماورای‌بنفش، تابش اشعه‌ها، فشارهای فیزیکی و بیوشیمی، صدمه می‌بیند. بدن ما سیستم‌های ترمیم‌کننده‌ای برای ترمیم این ترک‌ها و نقص‌های DNA در سلول‌ها دارد اما این سیستم‌های ترمیم در ساعات خواب بسیار مؤثرتر از ساعت‌های بیداری عمل می‌کنند، احتمالاً به این دلیل که بدن می‌تواند منابع بیشتری را برای ترمیم اختصاص دهد. لیور اپلبام یکی از نویسنده‌های این مطالعه می‌گوید: این به‌ویژه درباره DNA عصب‌های ما به‌عنوان اساسی‌ترین بخش مغز ما بسیار درست است. در طول زمان بیداری، نورون‌ها با چیزهای مختلف بسیاری، مشغول هستند.

آسیب به مغز با کم‌خوابی
مطالعه جدید می‌گوید هرچه بیشتر بیدار بمانید، آسیب بیشتری به DNA عصبی وارد می‌شود و سرعت آن به حدی است که سیستم ترمیم بدن نمی‌تواند آن را ترمیم کند. اگر سیستم ترمیم بدن شما اجازه نداشته باشد در تنظیمات بهینه کار کند، آسیب می‌تواند به‌قدری خطرناک باشد که به‌طور موقت یا حتی دائم به مغز آسیب بزند.
هدف مطالعه جدید، جداسازی ریشه ارتباط بین خواب و ترمیم DNA است. محققان تصمیم گرفتند برای این کار یک آزمایش را روی ماهی زبرا انجام دهند؛ یک حیوان شفاف با ساختاری شبیه به مغز پستانداران اما بسیار ساده‌تر و آسان‌تر برای مطالعه.
اپلبام می‌گوید: با استفاده از این مدل، ما توانستیم دینامیک کروموزم‌ها و فرایند ترمیم را در عصب ماهی زنده هنگام خواب و بیداری تجسم کنیم. ماهی زبرا همچنین یک مدل عالی برای دستکاری ژنتیک است بنابراین ما همه ابزارهای لازم مولکولی و تصویربرداری را توانستیم توسعه دهیم.
مطالعه دو بخش بسیار مهم داشت. یک اینکه، تیم بار ایلان از ابزارهای تابشی و دارو برای آسیب زدن به DNA ماهی استفاده کرد و سپس دریافت که آسیب بیشتر، منجر به نیاز به خواب بیشتر شد تا بدن بتواند سیستم ترمیم را راه‌اندازی کند. کمترین میزان زمان خوابی که لازم بود، 6ساعت بود و کمتر از این مدت یعنی ماهی زبرا نمی‌توانست به اندازه کافی DNA را ترمیم کند.
در بخش دوم، اپلبام و تیم او از ابزار ویرایش ژن برای بازی با پروتئینی به‌نام PARP1   استفاده کرد، این پروتئین به بدن می‌گوید که چه بخشی از DNA سلول نیاز به ترمیم دارد. محققان دریافتند که افزایش مقادیر این پروتئین در ماهی زبرا باعث خواب بیشتر و در نتیجه ترمیم بیشتر وابسته به خواب می‌شود. جلوگیری از تولیدPARP1  یعنی ماهی به خواب نمی‌رود و بنابراین DNA آن نیز به خوبی ترمیم نمی‌شود. چندین کارآزمایی مشابه روی موش نیز ارتباطPARP1  را تأیید کرد.
به اعتقاد اپلبام برخی مفاهیم مهم در این مطالعات وجود دارد که نشان می‌دهد احتمالا مشکلات خواب، منجر به اختلالات عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر می‌شود. او می‌گوید: ممکن است انباشت کم‌خوابی، سلامت سلول‌ها را کاهش دهد و این یکی از دلایل بیماری‌های عصبی است. اگر این درست باشد، مدل‌سازی فعالیت پروتئینPARP1  می‌تواند از نظر تئوری یک راه درمان این بیماری باشد.
وو نیز می‌گوید: از منظری وسیع‌تر، این مطالعات می‌تواند تحقیقات در مورد رابطه بین استرس و خواب است را گسترش دهد. که این نمونه دیگری از اهمیت داشتن خواب باکیفیت کافی است. بسیاری از مطالعات نشان می‌دهد که بزرگسالان آمریکایی به‌طور متوسط ​​کمتر از 6ساعت در شب می‌خوابند که این میزان کمتر از 7تا 8ساعت توصیه شده است. بنابراین اگر می‌خواهید DNA سالم‌تری داشته باشید، بهتر است زودتر به تختخواب بروید.