Aún en nuestros días, cuando la investigación científica nos desborda con nuevos conocimientos y descubrimientos de toda índole, el simple acto de dormir sigue guardando incógnitas y secretos para la ciencia.

En lo que representa un aporte para abordar esta brecha de conocimiento, una reciente investigación muestra que la profundidad del sueño de onda lenta (no REM) en humanos está asociado con diferentes versiones genéticas de un gen que codifica un canal de agua involucrado en el flujo de líquidos en el cerebro.

Canales de agua

Conocimientos recientes sugieren que el sueño puede permitir y promover un flujo de líquido cefalorraquídeo hacia el cerebro que literalmente elimina los desechos metabólicos.

Estudios en animales experimentales han revelado que este proceso es ayudado por canales de agua llamados AQP4, los cuales forman poros permeables al agua a través de las membranas celulares de los astrocitos, un tipo de célula cerebral.

Los investigadores observaron que la profundidad del sueño de onda lenta difiere entre los portadores de esta variante genética.

Sin embargo, hasta la fecha ningún estudio ha descrito el vínculo entre AQP4 y la regulación del sueño-vigilia humana, ni ha investigado si la modulación genética de estos canales acuosos puede tener efectos restauradores sobre las funciones cognitivas después de la pérdida del sueño.

Estudios previos han demostrado que un haplotipo –un conjunto común de variantes genéticas que se heredan juntas– modula los niveles de AQP4.

Variantes genéticas

Al examinar cuidadosamente a más de 100 individuos sanos, un estudio realizado por científicos de la Unidad de Investigación de Neurobiología del Hospital Universitario de Copenhague descubrió que la profundidad del sueño de onda lenta, que se puede medir analizando las ondas cerebrales registradas durante el sueño, difiere entre los portadores de este haplotipo y un grupo de control.

La diferencia observada fue más pronunciada al comienzo de la noche, cuando nuestra necesidad de dormir es mayor. Curiosamente, los dos grupos de haplotipos también se las arreglaron de manera diferente cuando los sujetos se mantuvieron despiertos durante dos días completos, lo que sugiere que los cambios en el flujo de fluidos a través de los canales de agua AQP4 pueden modificar la forma en que enfrentamos la pérdida de sueño.

Los hallazgos soportan la teoría de que el sueño puede estar involucrado en la regulación de la “depuración cerebral” y, como tal, resalta el vínculo entre el sueño y el flujo de líquidos en el cerebro humano.

Debido a que las variantes genéticas dentro del haplotipo AQP4 también se asociaron previamente con la progresión de la enfermedad de Alzheimer, los resultados de este estudio pueden sugerir que un intercambio de líquidos impulsado por el sueño a través de los canales de agua AQP4 podría estar relacionado con la progresión de este trastorno neurológico.

Esta es una observación que abre una vía de investigación para que en el futuro próximo estudios adicionales exploren la posible asociación entre la enfermedad de Alzheimer y los canales de agua AQP4.

Por ahora, señalan los autores del estudio, una implicación más inmediata de los resultados de la investigación es que mejoran nuestra comprensión de la importancia del sueño.

En otras palabras, este es el primer estudio que muestra que la genética de los canales de agua AQP4 afecta la intensidad del sueño profundo y cómo hacemos frente a la pérdida de sueño. Estos hallazgos agregan apoyo a la teoría de que el sueño puede estar involucrado en la regulación de la “depuración cerebral” y, como tal, resalta el vínculo entre el sueño y el flujo de líquidos en el cerebro humano.

Referencia: Haplotype of the astrocytic water channel AQP4 is associated with slow wave energy regulation in human NREM sleep. Plos Biology, 2020. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000623