Na edição atual de PLOS Genetics, há um documento fascinante sobre o papel do gene Gnas na regulação do sono REM e NREM. O artigo é feito por uma equipe internacional, incluindo grupos com base no Departamento de Neurociências e Tecnologias do cérebro, Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Itália; a Unidade de Genética de Mamíferos do Conselho de Pesquisa Médica, Harwell, Reino Unido, e o Departamento de Biologia Integrativa e Fisiologia da Universidade de Minnesota, Minneapolis, Minnesota, Estados Unidos da América.
Os autores (Lassi G, Ball ST, Maggi S, Colonna G, Nieus T e cols. (2012) Perda de Imprinção de Gnas afeta diferencialmente o sono REM / NREM e a cognição em ratos. PLoS Genet 8 (5): e1002706. Doi: 10.1371 / journal.pgen.1002706) relatam que os estados de sono REM e NREM são diferencialmente modulados pelo gene gravado maternalmente impresso Gnas.
Normalmente, camundongos, como muitos outros mamíferos, incluindo nós, exibem a impressão do locus de Gnas.
O que está imprimindo? Atualmente, aproximadamente 100 transcritos no genoma de mamífero, e uma série de ARNs não codificantes, são conhecidos por serem genes de impressão. Uma marca epigenética, que ocorre durante a gametogênese, e envolvendo a metilação do DNA de dominios ricos em CpG e a alteração da cromatina, leva a um viés na expressão gênica entre os genes impressos maternal e paternamente herdados. Assim, um gene impresso é expresso dependendo do pai de origem; isto é, se é transmitida pela linha materna ou paterna.
Este fato é extremamente importante para uma teoria da evolução dos estados do sono em mamíferos, pois existem alguns modelos evolutivos explicitamente definidos de impressão genômica. O mais famoso deles é o modelo de conflito genético de David Haig.
Para simplificar demais um modelo muito complexo, a teoria do conflito de imprimindo sugere que a impressão evoluiu devido ao conflito nos interesses reprodutivos entre os sexos. Os genes expressados pela maternidade tendem a reduzir e regular os recursos energéticos de um organismo, enquanto os genes expressados paternalmente tendem a opor-se aos efeitos dos genes expressados pela mãe.
Agora, Gnas, (o locus em questão neste artigo) codifica a subunidade estimulante de proteína G que facilita a produção de AMP cíclico e outros processos metabólicos relacionados à energia. Mas os autores criaram um modelo de mouse que mostra perda de impressão de Gnas. Eles então mediram o sono e os processos de aprendizagem comportamental nesses camundongos. O sono foi medido com eletrodos implantados e a resposta comportamental foi medida com os paradigmas automatizados de aprendizado automatizado e condicionamento do medo para camundongos.
O achado básico relatado no artigo foi que os ratos que tiveram perda de impressão de Gnas apresentaram índices anormalmente aumentados de sono NREM e dimunição anormal da atividade REM.
Os autores oferecem a idéia razoável de que o sono funciona em parte para ajudar a regular a homeostase energética e é por isso que os estados do sono podem ser tão profundamente influenciados pela expressão de um gene como Gnas.
Parece então que as fisiologias do estado do sono foram trazidas, pelo menos em parte, sob o controle de genes impressos.
Mas agora essa idéia e fato traz consigo implicações potencialmente importantes para a ciência do sono e distúrbios do sono.
Se as funções de sono podem ser influenciadas por forças de conflito genético, é provável que vejamos alguns fenômenos estranhos associados com o sono, assim como fazemos em outras áreas em que o conflito genético mantém influência (por exemplo, comportamentos sexuais). Além disso, muitos distúrbios do sono podem ser profundamente influenciados por mecanismos genéticos que não obedecem às regras mendelianas clássicas de herança.
Curiosamente, como muitas vezes foi apontado, a síndrome de Prader-Willi (PWS) e a síndrome de Angelman (AS) exibem perfis de impressão opostos e fenótipos de sono opostos. O PWS está associado a somnolência excessiva e anormalidades do sono REM, como os períodos REM de início do sono, a fragmentação REM, a intrusão de REM no estágio 2 de sono e latências curtas para REM. Por outro lado, a AS está associada a reduções no sono.
O artigo de Lassi et al representa um importante passo em frente na compreensão dessas complexas desordens de sono e comportamento.
