Švicarska znanstvena skupina v novi raziskavi poroča o prvi vrsti vretenčarjev brez funkcionalnega oreksinskega sistema, ki sicer uravnava spalni cikel. Izsledke so objavili v reviji Current Biology.

Znanstvenice mehanizme uravnavanja spanja proučujejo na različnih modelnih organizmih. Uveljavljen modelni organizem za preučevanje spanja pri ribah je riba cebrica, čeprav za ta namen ni najprimernejša. Med spanjem namreč cebrice ne mirujejo popolnoma, prav tako pa ne kažejo značilne spremembe položaja telesa, kot je na primer ležanje pri številnih sesalcih. Tako je spanje pogosto težko ločiti od budnega stanja. Znanstvena skupina je zato raziskala možnost uporabe drugih modelnih organizmov za proučevanje spanja pri ribah. Kot primerne so se izkazale rilčaste činklje. Te v akvaristiki priljubljene ribe namreč kažejo značilen vzorec spanja – ponoči odplavajo do dna morja, se obrnejo na bok ter nepremično spijo tudi po več ur. 

Velika razlika v spalnem vedenju rib cebric in rilčastih činkelj je znanstvenike in znanstvenice vodila k primerjavi izražanja molekul, ki uravnavajo spalni cikel. S protitelesi so v vzorcih možganov detektirali različne nevropeptide. Ugotovili so, da rilčaste činklje izražajo trikrat več galanina - nevropeptida, ki spodbuja spanje. Prav tako so rilčaste činklje v primerjavi s cebricami izražale trikratno količino drugega nevropeptida, ki je udeležen v REM-fazi spanja. Nato so preverili še izražanje oreksina – kratkega nevropeptida, ki spodbuja budnost. Medtem ko je bil pri cebricah v nevronih hipotalamusa oreksin prisoten, ga v možganih rilčastih činkelj, presenetljivo, niso zaznali. Nadaljnje sekvenciranje genov rilčastih činkelj, ki zapisujejo variante oreksina in njegov receptor, je zaznalo številne mutacije. Te vodijo v izgubo funkcije z oreksinom povezanih genov. Raziskovalci so tako odkrili prvo vrsto vretenčarjev brez delujoče oreksinske signalizacije. 

Napake v oreksinski signalizaciji pri številnih sesalcih vodijo v narkolepsijo - motnjo spanja, ki jo zaznamuje čezmerna dnevna utrujenost. Znanstvenice in znanstveniki so zato preverili, ali rilčaste činklje prav tako izkazujejo znake narkolepsije. Značilen simptom narkolepsije je nenadna izguba mišične moči in paraliza, kar bi lahko zamenjali za spalni vzorec rilčastih činkelj. Vendar je raziskovalna skupina ob spremljanju gibanja in vedenja rilčastih činkelj v nadzorovanem okolju ugotovila, da te skrbno izberejo varno mesto za spanje. To kaže na načrtovano vedenje, in ne na nenadno paralizo.

Poleg rilčastih činkelj so znanstvenice in znanstveniki s sekvenciranjem genomov identificirali še štiri vrste, ki pripadajo isti družini rib in imajo prav tako okvarjeno oreksinsko signalizacijo. Študija tako razbija dolgo veljavno dogmo, da je oreksinski sistem nujno potreben za regulacijo spanja in budnosti. 

Zehal je Luka. 

Vir naslovne fotografije: 

https://www.deviantart.com/mympf/art/inktober52-2024-05-fish-1021704286