Cukup Tidur Bikin DNA Sehat

Beberapa pertanyaan, seperti mengapa binatang tidur atau kenapa manusia “menghabiskan” sepertiga dari kehidupan mereka untuk tidur, perlahan mulai terjawab.

Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di jurnal Nature Communications, para peneliti di Bar-Ilan University di Israel mengungkap fungsi tidur yang tak terduga.

Mereka yakin penelitian ini dapat menjelaskan bagaimana tidur, plus gangguannya, bisa mempengaruhi kinerja otak dan penuaan. Juga berbagai gangguan kerja otak.

Menggunakan teknik pencitraan time-lapse 3D pada ikan zebra hidup, para peneliti dapat mendefinisikan tidur dalam resolusi kromosom tunggal. Lewat penelitian ini, mereka juga menunjukkan, untuk pertama kalinya, neuron tunggal perlu tidur untuk memelihara bagian inti.

Kerusakan DNA dapat disebabkan banyak proses, termasuk radiasi, stres oksidatif, bahkan aktivitas neuron. Sistem perbaikan DNA dalam setiap sel memperbaiki kerusakan ini.

Penelitian saat ini menunjukkan bahwa selama seseorang dalam keadaan terjaga—saat dinamika kromosom rendah—kerusakan DNA menumpuk secara konsisten dan dapat mencapai tingkat yang tidak aman.

Karena itu, peran tidur sangat berguna, yakni untuk meningkatkan dinamika kromosom dan menormalkan tingkat kerusakan DNA pada setiap neuron.

Akibat Sedikit Tidur

Namun proses pemeliharaan DNA ini tidak cukup efisien selama periode terjaga dan membutuhkan periode tidur, yang menyebabkan berkurangnya input ke otak agar pemeliharaan dapat terjadi.

"Ini seperti lubang di jalan," kata Lior Appelbaum dari Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences and Gonda (Goldschmied) Multidisciplinary Brain Research Center, Bar-Ilan University, yang memimpin penelitian ini. "Jalan menumpuk keausan, terutama saat jam-jam sibuk pada siang hari, dan paling mudah serta efisien memperbaikinya adalah pada malam hari, ketika ada lalu lintas yang sepi." Appelbaum menyebutkan akumulasi DNA merusak "harga kesadaran".

Appelbaum bersama mahasiswa doktoralnya, David Zada, serta peneliti lain, Tali Lerer-Goldshtein, Irina Bronshtein, dan Yuval Garini, berhipotesis bahwa tidur mengkonsolidasikan dan mensinkronkan pemeliharaan bagian inti (nuklir) dalam neuron individu, dan teori ini mulai dikonfirmasi.

Penemuan mereka tercapai berkat karakteristik model ikan zebra. Dengan transparansi absolut dan otak yang sangat mirip dengan manusia, ikan zebra merupakan organisme yang sempurna untuk dipakai mempelajari sel tunggal hewan hidup dalam kondisi fisiologis.

Menggunakan mikroskop beresolusi tinggi, pergerakan DNA dan protein nuklir di dalam sel pada ikan dapat diamati saat ikan terjaga dan tertidur.

Para peneliti sangat terkejut ketika menemukan bahwa kromosom lebih aktif pada malam hari ketika tubuh beristirahat. Namun peningkatan aktivitas ini memungkinkan efisiensi perbaikan kerusakan DNA. Hasilnya menunjukkan dinamika kromosom sebagai penanda potensial untuk mendefinisikan sel tidur tunggal dan mengusulkan bahwa fungsi restoratif tidur merupakan pemeliharaan nuklir.

"Kami telah menemukan hubungan sebab-akibat antara tidur, dinamika kromosom, aktivitas neuron, kerusakan dan perbaikan DNA, serta relevansi fisiologis langsung dengan seluruh organisme," ujar Appelbaum.

Menurut dia, tidur memberi kesempatan mengurangi kerusakan DNA yang terakumulasi di otak selama terjaga.

"Terlepas dari risiko berkurangnya kesadaran terhadap lingkungan, hewan—dari ubur-ubur hingga ikan zebra—sampai manusia harus tidur untuk memungkinkan neuron mereka melakukan pemeliharaan DNA yang efisien," kata Appelbaum.

Bagi Appelbaum, hasil penelitian ini mungkin merupakan alasan bahwa tidur telah berevolusi dan sangat dilestarikan di dunia hewan.

SCIENCE DAILY | NATURE | FIRMAN ATMAKUSUMA