Non restare sveglio fino a tardi! Il DNA del tuo corpo si rompe costantemente e può essere riparato solo se dormi a sufficienza!

Esperto di questo articolo: Zhao Wei, MD, primario associato, Ospedale Teda dell'Università di Tianjin

Quando è tardi la notte e tutto è tranquillo, quando "resti sveglio fino a tardi e applichi la maschera per il viso più costosa", ti sei mai chiesto: perché le persone hanno bisogno di dormire?

Non solo tu, anche gli scienziati sono curiosi di sapere perché gli animali sembrano aver bisogno di dormire.

Studi recenti hanno scoperto che il motivo per cui abbiamo bisogno di dormire potrebbe essere quello di riparare il nostro DNA, che si rompe costantemente.

David Zada ​​e altri Parp1 favorisce il sonno, che migliora la riparazione del DNA nei neuroni.

Il DNA è la sostanza più importante del nostro corpo: controlla la nascita, l'invecchiamento, la malattia e la morte.

Quando un bambino assomiglia ai suoi genitori, spesso diciamo che è una questione di genetica, ma in realtà è merito del DNA.

Una sostanza così importante si rompe davvero di continuo? Dormire può riparare il DNA, quindi se restiamo alzati fino a tardi...

Il DNA del nostro corpo si rompe continuamente?

Il DNA, noto anche come acido desossiribonucleico, è un materiale genetico biologico composto da quattro basi chimiche: adenina, guanina, citosina e timina.

Il DNA umano è composto da circa 3 miliardi di basi, il cui ordine determina il codice genetico unico dell'organismo, proprio come le lettere sono disposte in un certo ordine per formare parole e frasi diverse.

Una proprietà importante del DNA è la sua capacità di replicarsi e, durante questo processo, si verificano continuamente rotture del DNA.

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Le cause della rottura del DNA possono essere grossolanamente suddivise in due categorie: esogene ed endogene.

I fattori esogeni includono fattori fisici (come i raggi ultravioletti e le radiazioni ionizzanti), fattori chimici (come le materie prime chimiche, il tabacco e altre sostanze organiche) e fattori biologici (come i virus).

I fattori endogeni sono principalmente sostanze nocive prodotte dal normale metabolismo cellulare, come le specie reattive dell'ossigeno (ROS) e le specie reattive dell'azoto (RNS) prodotte dalla perossidazione lipidica.

Entrambe le sostanze possono causare stress ossidativo e danni cellulari. La rottura del DNA può causare alterazioni nelle informazioni genetiche e scatenare numerose malattie genetiche, tumori, ecc.

Sebbene la rottura del DNA avvenga continuamente, il corpo è dotato anche di un potente meccanismo di riparazione del DNA; la rottura e la riparazione del DNA avvengono simultaneamente durante il processo di replicazione del DNA.

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La riparazione del DNA dipende dal sonno?

Il sonno svolge un ruolo importante nella riparazione del DNA nelle cellule cerebrali.

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Sebbene il meccanismo di riparazione del DNA del corpo umano sia sempre attivo, il DNA si danneggia continuamente. Quanto più a lungo si rimaneva svegli, tanto maggiore era il danno al DNA.

Ma mentre sei sveglio, i processi di riparazione del DNA non procedono in modo efficiente; prendono il sopravvento solo quando dormi. Il sonno attiva il sistema di riparazione del DNA del nostro corpo. Ad esempio, gli addetti alla manutenzione stradale possono svolgere un lavoro migliore riparando le strade di notte, quando c'è meno traffico.

Gli scienziati hanno scoperto che i cromosomi nelle cellule nervose dei pesci zebra si muovono due volte più velocemente quando dormono rispetto a quando sono svegli. Questo movimento consente al DNA danneggiato di riorganizzarsi e ripararsi. Se i pesci zebra dormono meno di sei ore, il danno al DNA non viene ridotto a sufficienza e continuano a dormire durante il giorno.

Gli studi hanno scoperto che una proteina chiamata PARP1 (poli ADP ribosio polimerasi 1) svolge un ruolo chiave nel processo di riparazione del DNA. Questa proteina è in grado di percepire il crescente danno al DNA durante la veglia e, se il danno raggiunge una certa soglia, invia un segnale al cervello per favorire il sonno e la riparazione del DNA, riducendo così le rotture del DNA. Al contrario, se PARP1 veniva inibito, il pesce zebra non andava in letargo e la riparazione del DNA non avveniva.

I metodi di riparazione del DNA includono la fotoriparazione, la riparazione per escissione, la riparazione per ricombinazione e la riparazione SOS. Il metodo di riparazione più importante ed efficace è la riparazione per escissione. La riparazione per escissione è il processo mediante il quale gli enzimi di escissione rimuovono il DNA danneggiato e riempiono il vuoto con DNA di nuova sintesi.

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Studi hanno dimostrato che la melatonina può aumentare l'attività dei geni correlati al percorso di riparazione per escissione, riparando così le rotture del DNA causate dai radicali liberi dell'ossigeno. Restare alzati fino a tardi influisce sulla secrezione di melatonina, compromettendo di conseguenza la capacità di riparare il DNA. Con il passare del tempo, queste rotture del DNA si accumulano e aumentano il rischio di sviluppare malattie come il cancro, le malattie cardiovascolari e la demenza.

Perché gli esseri umani dormono così a lungo?

I mammiferi più grandi hanno bisogno di dormire meno. I pipistrelli dormono dalle 18 alle 20 ore al giorno, mentre molti animali di grandi dimensioni, come giraffe, elefanti e cavalli, a volte dormono solo 3 o 4 ore. In generale, gli adulti hanno bisogno di dormire dalle 7 alle 9 ore al giorno. Perché gli esseri umani non riescono a dormire solo 4 ore come i cavalli e a dedicare più tempo al lavoro e al divertimento?

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Non esiste ancora una risposta chiara. La durata del sonno di 7-9 ore è correlata principalmente al ritmo circadiano e all'omeostasi del sonno.

Il ritmo circadiano si riferisce ai cambiamenti nelle attività della vita con un ciclo di circa 24 ore. Nel corso del processo evolutivo, gli esseri umani hanno codificato nei loro geni ritmi circadiani per formare un sistema di temporizzazione endogeno (orologio biologico). Il nostro orologio biologico controlla i tempi del sonno e della veglia. Di notte, il cervello rilascia melatonina, che ci fa sentire stanchi e addormentare.

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Quanto più a lungo si resta svegli, tanto maggiore è il bisogno di dormire del corpo, fenomeno chiamato omeostasi del sonno. Quando siamo svegli, i neuroni del nostro cervello producono adenosina. L'adenosina è un sottoprodotto delle attività vitali. L'accumulo di adenosina nel cervello è un fattore importante nella stanchezza (la caffeina blocca l'attività dell'adenosina nel cervello). Durante la veglia, l'accumulo di adenosina favorisce lo stimolo del sonno. Quanto più a lungo si rimane svegli, tanto maggiore è il livello di accumulo di adenosina. Il corpo inizia a eliminare l'adenosina durante il sonno.

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