TLDR: Metabolické „přetížení“ v mitochondriích neuronů vyvolává podle oxfordského výzkumu potřebu spánku. Studie tuna.

Po orgasmu je spánek další taková „malá smrt“ – la petite mort možná vaše smysly přehltí vjemy, ale spánek vás noc co noc nutí dobrovolně podstoupit konec bdělého stavu a teleportovat se mentálně do dalšího dne, kde jste tak trochu jiná osoba než včera…

Ale o mé hypnofobii – to, že „ráno je moudřejší večera“, také dobře shrnuje, že spánkem se naše chování tak nějak restartuje. Ale co je vlastně onen základní molekulární mechanismus toho, proč vlastně spíme? Podle oxfordských vědátorů může být odpověď v mitochondriích!

„Co to je zas za humus?“

Mitochondrie, jak jistě všichni vědí, jsou drobné organely uvnitř našich buněk, který se přezdívá buněčná elektrárna – mimo jiné zásobují totiž buňku jejím zdrojem energie ATP. Mitochondrie jsou přitom evolučně potomky bakterie, která se zabydlela uvnitř našich buněk vedoucích k evoluci prakticky všech komplexních tvorů.

Je věčnou otázkou, jestli nejsme vlastně jen otroky mitochondrie… Leč kdyby nebylo v našich tělech přemíra energie skrz ATP, možná by komplexní život nebyl vůbec možný. Pokud tedy něco, jde o symbiózu užitečnou pro každého, koho nemrzí, že se nenarodil jako jednobuněčná bakterka někde v moři.

Kvantum energie zpracované mitochondrií má ale možná ještě jeden nečekaný projev – spánek!

„Proč potřebujeme spát?“

Obecně vzato – jde o odpočinek pro mysl & čas pro obnovu naší tělesné schránky. Během spánku se vyplavují různé nashromážděné sajrajty, což prospívá i dalšímu chodu mozku, srdce… A tak nějak vůbec celého těla. To ale platí až pro nás, komplexní biočichy. Co je tedy oním základním molekulárním mechanismem potřeby spát?

Podle vědátorů z Oxfordu potřeba spánku vzniká v důsledku hromadění elektrického napětí v mitochondriích! Tým vedený Raffaelem Sarnatarem a Gerenem Miesenböckem si posvítil na mitochondrie určitých mozkových buněk regulujících spánek. V pokusech u octomilem pozoroval, že jak plyne bdělost, aktivita mitochondrie stále více blíží k přetížení. Začnou jim unikat elektrony a produkovat potenciálně škodlivé vedlejší produkty známé jako reaktivní formy kyslíku.

Tento únik zřejmě funguje jako varovný signál, který mozek přiměje k spánku a obnoví rovnováhu, než se poškození rozšíří. Spánek totiž stav vrátí do původní podoby!

„Ale co vyvolá tu touhu spát?“

U mě nic, ale přinejmenším u octomilek některé specializované neurony fungují jako jističe – měří únik elektronů z mitochondrií a při překročení prahové hodnoty spouštějí spánek. Manipulací s energií v těchto buňkách – buď zvýšením, nebo snížením toku elektronů – mohli autoři přímo ovlivňovat délku spánku mušek! A stejný účinek mělo i nahrazení elektronů energií ze světla (pomocí proteinů vypůjčených od mikroorganismů): více energie, více úniku, více spánku…

Nemusí to znamenat, že se dnes nevyvinuly i jiné mechanismy (cirkadiánní rytmy, hormonální stavy, environmentální podněty) vedoucí ke spánku. A též nutno podtrhnout dvakrát, že zjištění platí prozatím jen pro octomilky. Ale pokud analogické mechanismy najdeme i u pro jiné biočichy, mohlo by to pomáhat vysvětlit dobře známé souvislosti mezi metabolismem, spánkem a délkou života. Menší zvířata, která spotřebovávají více kyslíku na gram tělesné hmotnosti, mají tendenci více spát a žít kratší život. A naopak lidé s mitochondriálními onemocněními často trpí vyčerpávající únavou i bez námahy, což lze nyní potenciálně vysvětlit stejným mechanismem!

A potenciálně zjištění otevírá i nové možnosti, jak s tím výhledově i něco dělat – ať už to znamená možnost lépe léčit onemocnění, nebo sladkou vizi světa bez spánku, obojí mi to chopilo srdce (mozek, játra)!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]