Le sommeil augmente la dynamique chromosomique qui élimine les dommages de l'ADN accumulés pendant les heures de veille

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications, des chercheurs de Bar-Ilan University en Israël révèlent une fonction inattendue et inhabituelle du sommeil qui pourrait expliquer comment le sommeil et les perturbations du sommeil affectent les performances cérébrales, le vieillissement et divers troubles du cerveau. En utilisant des techniques d'imagerie timelapse 3D chez le poisson-zèbre vivant, les chercheurs ont pu définir le sommeil avec une résolution d'un chromosome unique et montrer pour la première fois que des neurones uniques ont besoin de sommeil pour pouvoir effectuer une maintenance nucléaire.

Selon les chercheurs, des dommages à l'ADN peuvent être causés par de nombreux processus, notamment les rayonnements, le stress oxydatif et même l'activité neuronale. Les systèmes de réparation de l'ADN à l'intérieur de chaque cellule corrigent ces dommages. Les chercheurs ont découvert que, pendant l'état de veille, lorsque la dynamique des chromosomes est faible, les dommages causés à l'ADN s'accumulent de manière constante et peuvent atteindre des niveaux dangereux.

Les chercheurs soulignent que le rôle du sommeil est d’accroître la dynamique des chromosomes et de normaliser les niveaux de dommages causés à l’ADN dans chaque neurone. Apparemment, ce processus de maintenance de l'ADN n'est pas assez efficace pendant la période de veille et nécessite une période de sommeil hors connexion avec une entrée réduite dans le cerveau pour se produire.

Les chercheurs ont émis l'hypothèse que le sommeil consolidait et synchronisait la maintenance nucléaire dans des neurones individuels. Leur découverte a été réalisée grâce aux caractéristiques du modèle du poisson zèbre. Avec leur transparence physique et un cerveau très semblable à l'humain, le poisson zèbre est un organisme idéal pour étudier des cellules individuelles au sein d'un animal vivant dans des conditions physiologiques. À l'aide d'un microscope à haute résolution, le mouvement de l'ADN et des protéines nucléaires à l'intérieur de la cellule peut être observé in vivo pendant que les poissons sont réveillés et endormis. Les chercheurs ont découvert que les chromosomes sont plus actifs la nuit, lorsque le corps se repose, mais cette activité accrue permet de réparer efficacement les dommages causés à l'ADN.

Les chercheurs mentionnent que les résultats établissent la dynamique des chromosomes en tant que marqueur potentiel pour définir les cellules dormantes isolées et suggèrent que la fonction de restauration du sommeil est la maintenance nucléaire. Ils mentionnent, en terminant, avoir découvert un lien de causalité entre le sommeil, la dynamique des chromosomes, l'activité neuronale et les dommages et la réparation de l'ADN ayant une incidence physiologique directe sur l'organisme tout entier. Le sommeil offre la possibilité de réduire les dommages à l'ADN accumulés dans le cerveau pendant la veille.