Os primeiros sinais de sono insuficiente são universalmente familiares. Ha¡ cansaa§o e fadiga, dificuldade de concentração, talvez irritabilidade ou atérisadinhas cansadas. Muito menos pessoas experimentaram os efeitos da privação prolongada do sono, incluindo desorientação, parana³ia e alucinações.

A privação total e prolongada do sono, no entanto, pode ser fatal. Embora tenha sido relatado apenas em humanos, um estudo amplamente citado em ratos, realizado por pesquisadores de Chicago em 1989, mostrou que uma total falta de sono inevitavelmente leva a  morte. No entanto, apesar de décadas de estudo, uma questãocentral permanece sem solução: por que os animais morrem quando não dormem?

Agora, os neurocientistas da Harvard Medical School (HMS) identificaram um nexo causal inesperado entre a privação do sono e a morte prematura.

Em um estudo sobre moscas da fruta privadas de sono, publicado na Cell em 4 de junho, os pesquisadores descobriram que a morte ésempre precedida pelo acaºmulo de moléculas conhecidas como espanãcies oxidativas reativas (ERO) no intestino.

Quando as moscas da fruta receberam compostos antioxidantes que neutralizam e eliminam as ERO do intestino, as moscas privadas de sono permaneceram ativas e tiveram uma expectativa de vida normal. Experimentos adicionais em camundongos confirmaram que os ERO se acumulam no intestino quando o sono éinsuficiente.

Os resultados sugerem a possibilidade de que os animais possam realmente sobreviver sem dormir sob certas circunsta¢ncias. Os resultados abrem novas vias de estudo para entender todas as consequaªncias do sono insuficiente e podem, um dia, informar o desenho de abordagens para combater seus efeitos prejudiciais nos seres humanos, disseram os autores.

“Adotamos uma abordagem imparcial e procuramos em todo o corpo indicadores de danos causados ​​pela privação do sono. Ficamos surpresos ao descobrir que foi o intestino que desempenha um papel fundamental na causa da morte ”, disse a autora saªnior do estudo Dragana Rogulja , professora assistente de neurobiologia no Instituto Blavatnik no HMS.

“Ainda mais surpreendente, descobrimos que a morte prematura poderia ser evitada. Todas as manha£s, todos nos reuna­amos para olhar as moscas, com descrena§a para ser honesto. O que vimos éque toda vez que poda­amos neutralizar o ROS no intestino, poda­amos resgatar as moscas ”, disse Rogulja.

Os cientistas estudam o sono hámuito tempo, um fena´meno que parece ser fundamental para a vida, mas que de muitas maneiras permanece misterioso. Quase todo animal conhecido dorme ou apresenta algum tipo de comportamento semelhante ao sono. Sem o suficiente, sanãrias consequaªncias ocorrem. Nos seres humanos, o sono insuficiente cra´nico estãoassociado a doenças carda­acas, diabetes tipo 2, ca¢ncer, obesidade, depressão e muitas outras condições.

Pesquisas anteriores mostraram que a restrição total e prolongada do sono pode levar a  morte prematura em modelos animais. Os esforços para responder como a privação do sono culmina na morte se concentram principalmente no cérebro, onde o sono se origina, mas nenhum produziu resultados conclusivos.

Liderada pelas co-primeiras autoras do estudo, Alexandra Vaccaro e Yosef Kaplan Dor , ambas pesquisadoras em neurobiologia no HMS, a equipe realizou uma sanãrie de experimentos em moscas da fruta, que compartilham muitos genes reguladores do sono com os seres humanos, em busca de sinais de danos. causada pela privação do sono em todo o corpo. Para monitorar o sono, os pesquisadores usaram raios infravermelhos para rastrear constantemente o movimento de moscas alojadas em tubos individuais.

Eles descobriram que as moscas podem dormir com agitação física, então a equipe se voltou para manãtodos mais sofisticados. Eles manipulam moscas de frutas geneticamente para expressar uma protea­nasensívelao calor em neura´nios específicos, cuja atividade éconhecida por suprimir o sono. Quando as moscas eram alojadas a 29 graus Celsius (84 graus Fahrenheit), a protea­na induzia os neura´nios a permanecerem constantemente ativos, impedindo assim que as moscas dormissem.

Apa³s 10 dias de privação de sono induzida pela temperatura, a mortalidade aumentou entre as moscas da fruta e todas morreram por volta do dia 20. As moscas controle que tinham sono normal viveram atéaproximadamente 40 dias nas mesmas condições ambientais.

Como a mortalidade aumentou por volta do dia 10, os pesquisadores procuraram marcadores de danos a s células naquele e nos dias anteriores. A maioria dos tecidos, inclusive no cérebro, era indistingua­vel entre as moscas privadas e não privadas de sono, com uma exceção nota¡vel.

As tripas das moscas privadas de sono tiveram um acaºmulo drama¡tico de ERO - moléculas altamente reativas e contendo oxigaªnio que em grandes quantidades podem danificar o DNA e outros componentes dentro das células, levando a  morte celular. O acaºmulo de ERO atingiu o pico em torno do dia 10 de privação do sono e, quando a privação foi interrompida, os na­veis de ERO diminua­ram.

Experiaªncias adicionais confirmaram que a ERO se acumula no intestino apenas dos animais que sofreram perda de sono sustentada, e que o intestino érealmente a principal fonte dessa ERO aparentemente letal.

"Descobrimos que as moscas privadas de sono estavam morrendo no mesmo ritmo, todas as vezes, e quando analisamos os marcadores de danos e morte das células, o aºnico tecido que realmente se destacou foi o intestino", disse Vaccaro. “Lembro que quando fizemos o primeiro experimento, era possí­vel dizer imediatamente ao microsca³pio que havia uma diferença nota¡vel. Isso quase nunca acontece em pesquisas de laboratório. ”

A equipe também examinou se o acaºmulo de ERO ocorre em outras espanãcies usando estimulação meca¢nica suave e conta­nua para manter os ratos acordados por atécinco dias. Comparados aos animais controle, os ratos privados de sono apresentaram na­veis elevados de ERO no intestino delgado e grosso, mas não em outros órgãos, um achado consistente com as observações em moscas.

Para descobrir se as ROS no intestino desempenham um papel causal na morte induzida pela privação do sono, os pesquisadores decidiram determinar se a prevenção do acaºmulo de ROS poderia prolongar a sobrevivaªncia.

Eles testaram dezenas de compostos com propriedades antioxidantes conhecidas por neutralizar as EROs e identificaram 11 que, quando administrados como suplemento alimentar, permitiam que as moscas privadas de sono tivessem uma vida útil normal ou quase normal. Esses compostos, como melatonina, a¡cido lipa³ico e NAD, foram particularmente eficazes na remoção de ERO do intestino. Notavelmente, a suplementação não prolongou a vida útil das moscas não privadas.

O papel da remoção de ERO na prevenção da morte foi confirmado ainda por experimentos em que as moscas foram manipuladas geneticamente para superproduzir enzimas antioxidantes em seus intestinos. Essas moscas tinham expectativa de vida normal a quase normal quando privadas de sono, o que não era o caso das moscas de controle que superproduziam enzimas antioxidantes no sistema nervoso.

Os resultados demonstram que o acaºmulo de ROS no intestino desempenha um papel central em causar a morte prematura por privação do sono, disseram os pesquisadores, mas alertaram que muitas perguntas permanecem sem resposta.

"Ainda não sabemos por que a perda de sono causa acaºmulo de ROS no intestino e por que isso életal", disse Kaplan Dor. “A privação do sono pode afetar diretamente o intestino, mas o gatilho também pode se originar no cérebro. Da mesma forma, a morte pode ser causada por danos no intestino ou porque altos na­veis de ROS tem efeitos sistemicos ou alguma combinação destes. ”

Sabe-se que o sono insuficiente interfere nas vias de sinalização da fome do corpo; portanto, a equipe também mediu a ingestãode alimentos com mosca da fruta para analisar se havia associações potenciais entre alimentação e morte. Eles descobriram que algumas moscas privadas de sono comiam mais ao longo do dia em comparação com controles não privados. No entanto, restringir o acesso aos alimentos não teve efeito sobre a sobrevivaªncia, sugerindo que fatores além da ingestãode alimentos estãoenvolvidos.

Os pesquisadores estãoagora trabalhando para identificar as vias biológicas que levam ao acaºmulo de ERO no intestino e subsequentes interrupções fisiola³gicas.

A equipe espera que seu trabalho informe o desenvolvimento de abordagens ou terapias para compensar algumas das consequaªncias negativas da privação do sono. Um em cada três adultos americanos fica menos do que as sete horas recomendadas de sono por noite, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doena§as dos EUA, e o sono insuficiente éuma parte normal da vida de muitos no mundo.

“Muitos de nossão cronicamente privados de sono. Mesmo se soubermos que ficar acordado atétarde toda noite éruim, ainda o fazemos ”, disse Rogulja. "Acreditamos que identificamos uma questãocentral que, quando eliminada, permite a sobrevivaªncia sem dormir, pelo menos nas moscas da fruta".

"Precisamos entender a biologia de como a privação do sono danifica o corpo, para que possamos encontrar maneiras de evitar esse dano", disse ela.

Autores adicionais do estudo incluem Keishi Nambara, Elizabeth Pollina, Cindy Lin e Michael Greenberg .