Nahromadená ospalosť, nie nedostatok spánku, zhoršuje záchvaty: Nový objav mení prístup k liečbe epilepsie

Štúdia publikovaná v časopise Nature Communications zásadne mení naše chápanie vzťahu medzi spánkom a epilepsiou. Medzinárodný tím výskumníkov pod vedením Amity Sehgalovej z Pensylvánskej univerzity ukázal, že zvýšený tlak spánku (ospalosť), a nie samotné zníženie spánku, zvyšuje záchvatovú aktivitu u organizmov so zvýšeným sklonom k epilepsii.

Kontext: Prečo je to dôležité?

Epileptické záchvaty sa často zhoršujú pri nedostatku spánku. Toto je dobre známe v klinickej praxi aj vo vedeckej literatúre. Prečo sa to deje, však zostáva nejasné. Všeobecne sa predpokladalo, že je to spôsobené skrátením času spánku, čo narúša rovnováhu excitácie a inhibície v mozgu. Táto štúdia však presúva pozornosť z trvania spánku na „spánkový pud“ – fyziologickú potrebu spánku.

Ako bola štúdia vykonaná?

Vedci použili model epilepsie z ovocnej mušky (Drosophila melanogaster) s mutáciou parabss1, ktorá spôsobuje zvýšenú záchvatovú aktivitu. Ide o jeden z najštudovanejších a najreprodukovateľnejších modelov na štúdium epilepsie.

Prístup:

• Výskumníci vyvolali obmedzenie spánku rôznymi spôsobmi: kofeínom, pôstom, termogenetickou aktiváciou neurónov a genetickými mutáciami, ktoré zvyšujú aktivitu.
• Zároveň použili vysoko presný videosystém na zaznamenávanie záchytov v reálnom čase.
• Porovnávali sa úrovne záchvatov a stupeň fyziologického „spánkového pudu“ (koľko telo potrebuje spánok).

Kľúčové zistenie:
Záchvatová aktivita sa zvýšila iba vtedy, keď sa zvýšila túžba po spánku. Keď sa spánok znížil bez zvýšenia ospalosti (ako u niektorých geneticky modifikovaných múch), záchvaty sa nezvýšili.

Čo je to spánkový dych a ako ovplyvňuje záchvaty?

Túžba po spánku je biologický tlak, ktorý sa v tele hromadí od posledného spánku. Čím dlhšie sme bdelí, tým silnejšia je táto túžba po spánku.

Podľa hypotézy autorov, keď túžba po spánku dosiahne určitú hranicu:

• aktivujú sa špecializované neuróny v mozgu zapojené do regulácie spánku;
• Tieto neuróny zvyšujú celkovú excitabilitu neurónových sietí, vrátane tých, ktoré sa podieľajú na tvorbe záchvatov;
• V dôsledku toho dochádza k stavu zvýšeného rizika epileptického záchvatu.

Nová úloha serotonínu a receptora 5-HT1A

Autori zistili, že jedným z kľúčových hráčov pri formovaní spánkovej túžby je serotonínový receptor 5-HT1A. Jeho expresia v regulačných centrách spánku je rozhodujúca pre kontrolu úrovne ospalosti.

Čo urobili:

• Na zníženie expresie receptora 5-HT1A bola použitá genetická úprava.
• Zistilo sa, že to znižuje túžbu po spánku a znižuje záchvatovú aktivitu, a to aj po obmedzení spánku.
• Navyše testovali buspirón, liek schválený FDA, ktorý je čiastočným agonistom 5-HT1A, a po deprivácii spánku pozorovali antikonvulzívny účinok.

Lekársky význam objavu

1. Zmena paradigmy:
   Predtým sa predpokladalo, že riziko záchvatov súvisí s množstvom spánku. Teraz sa zdá, že kľúčovú úlohu zohráva kvalita bdelosti a úroveň ospalosti.

2. Nová terapeutická cesta:
   Ak sa výsledky potvrdia u cicavcov, mohlo by byť možné vyvinúť lieky, ktoré znižujú nutkanie na spánok alebo blokujú jeho účinky, a tým predchádzajú záchvatom.

3. Potenciál buspirónu:
   Liek predtým používaný na úzkosť môže byť opätovne použitý na prevenciu nočných alebo spánkovou depriváciou vyvolaných záchvatov u pacientov s epilepsiou.

Záver

Táto štúdia je jednou z prvých, ktorá spája neurobiologický mechanizmus spánku a záchvatovej aktivity na úrovni špecifických nervových obvodov a receptorov. Otvára cestu k vytvoreniu zásadne nových prístupov k liečbe a prevencii epilepsie, najmä foriem, ktoré sú zhoršené poruchami spánku.