Sciencemag.cz
Doporučujeme
Model lokálního spánku považuje spánek za výsledek nahromadění spánkových stavů v malých buněčných sítích v celém těle.
Nový výzkum Washington State University ukazuje, že peptidoglykan z buněčných stěn bakterií se přirozeně vyskytuje v mozku myší a úzce souvisí s jejich spánkovým cyklem. Tyto poznatky slouží k aktualizaci širší hypotézy vyvíjené na WSU již řadu let. Spánek podle ní vzniká komunikací mezi systémy regulujícími spánek v těle a mikroorganismy žijícími v nás.
Nedávné poznatky týkající se peptidoglykanu podporují tuto hypotézu a poukazují na možnou regulační roli produktů bakteriální buněčné stěny ve spánku. Je známo, že PG podporuje spánek, když je injekčně podán zvířatům, ale až donedávna podle konvenčního názoru nemigroval přirozeně do mozku.
Podle nové studie ale PG spolu s jeho receptorovými molekulami zapojenými do signalizace a komunikace PG byl přítomen na různých místech v mozku, a to v množství, které se měnilo v závislosti na denní době a nedostatku spánku.
Závěry ze studie, respektive širší teorie, kombinuje dva dnes převládající názory. Jeden z nich předpokládá, že spánek je regulován mozkem a neurologickými systémy. Druhý se zaměřuje na „lokální spánek“ a považuje spánek za výsledek nahromadění spánkových stavů v malých buněčných sítích v celém těle. Takové spánkové stavy byly pozorovány u buněk in vitro (model „spánku v misce“, v laboratorní kultuře buněk). Jak se tyto menší kapsy spánku hromadí, jako když se zhasínají světla v domě, tělo přechází z bdělosti do spánku.
Nová hypotéza spojuje tyto teorie a navrhuje, že spánek je výsledkem vzájemného působení mezi tělem a mikroorganismy, které v něm žijí – dvěma autonomními systémy, jež spolu interagují a překrývají se.
„Domníváme se, že evoluce spánku začala před miliony let cyklem aktivity/neaktivity bakterií a molekulami, které tento cyklus řídily a které souvisejí s molekulami, které dnes řídí kognitivní funkce,“ tvrdí spoluautor studie.
Tisková zpráva uzavírá: „Tento pohled na spánek jako na výsledek „holobiontního stavu“ se připojuje k rostoucímu množství důkazů naznačujících, že naše střevní mikrobiomy hrají důležitou roli v kognici, chuti k jídlu, sexuální touze a dalších činnostech – tento pohled převrací tradiční modely kognice zaměřené na mozek a má dopad na naše chápání evoluce a svobodné vůle, stejně jako na vývoj budoucích léčebných metod poruch spánku.“
Erika L. English et al, Bacterial peptidoglycan levels have brain area, time of day, and sleep loss-induced fluctuations, Frontiers in Neuroscience (2025). DOI: 10.3389/fnins.2025.1608302
Erika L. English et al, Local and niche-adapted sleep regulatory mechanisms encompass the holobiont condition, Sleep Medicine Reviews (2025). DOI: 10.1016/j.smrv.2025.102145
Zdroj: Washington State University / Phys.org
Poznámky PH:
„Holobiontní“ = cca seskupení hostitele a v něm žijících (mikro)organismů.
Už je toho nějak moc, o tom střevu a mikroorganismech v něm, začíná to být nějak stereotypní, což? 🙂 (Nebo to subjektivně působí rovnou poněkud šarlatánsky.)
Navíc proč by bakterie v našich střevech měly mít zájem na tom, abychom my spali (nebo naopak). Z tohoto opravdu těžko vyvodit nějakou obecnější hybnou dílu evoluce.
Když si antibiotiky aspol. bakterie ve střevech vyhubíme, budeme spát cca stejně.
Ba dokonce ani různé amputace střeva a jeho částí s našimi kognitivními schopnostmi moc neprovedou… (tedy pomineme-li delší měřítko, neurodegenerativní poruchy; ale zase, kolem nich se až dosud evoluce netočila, když se lidé víceméně nedožívali odpovídajícího věku).
Ona to může být i záměna příčiny a následku. Ve spánku se neurony změnší, aby se zvetšíl prostor mezi nimi a tak se mohly odplavit zplodiny metabolismu. A tak se do mozku můžou dostat ten peptidoglykan jako následek spánku, ne jeho příčina.