Kľúčová úloha spánku pri zotavovaní srdca

Výskum ukazuje, ako spánok znižuje zápal srdca a urýchľuje zotavenie po infarkte reguláciou imunitných a nervových dráh.

V nedávnej štúdii publikovanej v časopise Nature výskumníci skúmali vplyv spánku na zápal a zotavenie po infarkte. U myší a ľudí sa zistilo, že spánok znižuje zápal v srdci tým, že do mozgu prenáša monocyty a obmedzuje aktivitu sympatického nervového systému v srdci.

Spojenie medzi mozgom a srdcom

Mozog a srdce sú úzko prepojené a interagujú prostredníctvom imunitných signálov a nervových dráh, aby si udržali zdravie. Spánok je obzvlášť dôležitý pre kardiovaskulárne zdravie, pretože zlá kvalita spánku a jeho nedostatok môžu zvýšiť riziko infarktu.

Súčasný výskum naznačuje, že mozog reguluje zdravie srdca počas spánku prostredníctvom komplexných nervových a imunitných dráh. Napríklad signály z hypotalamu ovplyvňujú aktivitu imunitných buniek a progresiu kardiovaskulárnych ochorení.

Cievy, ktoré prenášajú kyslík zo srdca, sú tiež nevyhnutné na prenos fyziologického stavu srdca do mozgu. Napriek značnému množstvu výskumu porúch spánku u pacientov so srdcovými chorobami zostávajú účinky srdcového poškodenia na spánok, ako aj recipročné účinky zmeneného spánku na zotavenie srdca, do značnej miery nepreskúmané.

V rámci štúdie na ľuďoch výskumníci analyzovali mozgové tkanivo od darcov, ktorí prekonali infarkt myokardu do dvoch týždňov od smrti. Z analýzy boli vylúčení jedinci s anamnézou neurodegeneratívnych ochorení, poranenia mozgu, rakoviny alebo mozgovej príhody. Vzorky ľudského tkaniva boli zafarbené na CCR-2 (CC chemokínový receptor) a CD68 (zhluk diferenciácie 68).

Na posúdenie spánku sa výskumníci zamerali na 78 pacientov, ktorí boli súčasťou nemeckej štúdie ľudí s akútnym koronárnym syndrómom. Pacienti, ktorým boli predpísané lieky na spanie alebo mali poruchy spánku, boli z analýzy vylúčení.

Skupina podstúpila koronárnu angiografiu a meranie ejekčnej frakcie pomocou echokardiografie. Kvalita spánku pacientov bola tiež hodnotená pomocou Pittsburgh Mini-Sleep Scale, ktorá meria trvanie spánku, latenciu, poruchy a celkovú kvalitu.

Uskutočnila sa aj randomizovaná kontrolovaná skrížená štúdia s cieľom preskúmať, ako chronická deprivácia spánku ovplyvňuje programovanie imunitných buniek. Účastníci boli vystavení primeraným a obmedzeným podmienkam spánku počas šiestich týždňov, po ktorých im boli odobraté vzorky krvi na analýzu.

Infarkt myokardu bol u myší vyvolaný podviazaním prednej zostupnej koronárnej artérie v anestézii. Po zotavení sa z infarktu myokardu boli myši umiestnené do fragmentačnej komory na spánok. Myšiam bol tiež implantovaný elektroencefalogram (EEG) a elektromyografia (EMG) na monitorovanie.

Vzorky kostnej drene, krvi, srdca a mozgu boli odobraté od myší na prietokovú cytometriu a imunofarbiacu analýzu. Plazmatické biomarkery a tkanivové proteíny spojené so srdcovou a mozgovou funkciou boli merané pomocou imunotestov a RNA analýzy vrátane kvantitatívnej polymerázovej reťazovej reakcie (qPCR) a sekvenovania RNA jednotlivých buniek (scRNAseq).

Kardiovaskulárne poškodenie, ako je infarkt myokardu, zvyšuje trvanie pomalovlnného spánku u myší, čo narúša ich prirodzené spánkové vzorce, čo naznačuje súvislosť medzi reguláciou spánku a imunitnými odpoveďami po srdcových udalostiach.

Myši s kardiovaskulárnym poškodením mali dlhšie obdobia pomalého spánku a skrátenú fázu rýchleho pohybu očí (REM). V prípade infarktu myokardu predĺžená dĺžka spánku trvala viac ako jeden týždeň spolu so zníženou úrovňou aktivity a nižšou telesnou teplotou.

Imunitné signály v krvi aktivovali mikroglie v mozgu po infarkte myokardu. Zvýšené hladiny interleukínu-1β (IL-1β) aktivujú aktivitu mikroglií a spôsobujú zvýšenú chemokínovú odpoveď, čím zvyšujú nábor imunitných buniek do mozgu.

Prietoková cytometria tiež ukázala prílev monocytov do rôznych oblastí mozgu, ako je choroidálny plexus, tretia komora a talamus, do 24 hodín po infarkte myokardu. Tieto monocyty môžu uvoľňovať signály, ktoré zvyšujú pomalovlnný spánok, o ktorom sa preukázalo, že podporuje proces hojenia.

Inhibícia vstupu monocytov do mozgu pomocou antagonistov CCR2 zabránila zmenám spánku u myší. CCR2 teda zohráva kľúčovú úlohu v imunitnej odpovedi, ktorá ovplyvňuje, ako mozog a telo regulujú spánok po srdcovej udalosti.

Monocyty spojené s infarktom myokardu exprimovali podpis tumor nekrotizujúceho faktora (TNF), ktorý nebol prítomný v normálnych monocytoch v krvi. Navyše, blokovanie aktivity TNF v mozgu obnovilo normálny spánkový režim.

Výsledky štúdie ukazujú, že po infarkte myokardu imunitné signály prostredníctvom TNF produkovaného monocytmi aktivujú špecifické neuróny v talame, čo predlžuje trvanie pomalovlnného spánku. Tieto pozorovania poskytujú nový dôkaz o tom, ako imunitné reakcie po srdcových udalostiach môžu ovplyvniť spánkové vzorce, ktoré bránia hojeniu a zotaveniu.