Akumulirana pospanost, a ne nedostatak sna, pogoršava napadaje: Novo otkriće mijenja pristup liječenju epilepsije

Studija objavljena u časopisu Nature Communications temeljno mijenja naše razumijevanje odnosa između sna i epilepsije. Međunarodni tim istraživača predvođen Amitom Sehgal sa Sveučilišta u Pennsylvaniji pokazao je da povećani pritisak spavanja (pospanost), a ne samo smanjenje sna, povećava aktivnost napadaja kod organizama s povećanom sklonošću epilepsiji.

Kontekst: Zašto je ovo važno?

Epileptički napadaji često se pojačavaju s nedostatkom sna. To je dobro poznato i u kliničkoj praksi i u znanstvenoj literaturi. Međutim, zašto se to događa ostalo je nejasno. Općenito se vjerovalo da je to zbog smanjenja vremena spavanja, što narušava ravnotežu uzbuđenja i inhibicije u mozgu. No, ova studija prebacuje fokus s trajanja spavanja na „nagon za spavanjem“ - fiziološku potrebu za snom.

Kako je provedena studija?

Znanstvenici su koristili model epilepsije vinske mušice (Drosophila melanogaster) s mutacijom parabss1 koja uzrokuje povećanu aktivnost napadaja. Ovo je jedan od najproučavanijih i najponovljivijih modela za proučavanje epilepsije.

Pristup:

• Istraživači su izazvali ograničenje sna na razne načine: kofeinom, postom, termogenetskom aktivacijom neurona i genetskim mutacijama koje povećavaju aktivnost.
• Istovremeno, koristili su visokoprecizni video sustav za snimanje zapljena u stvarnom vremenu.
• Uspoređivale su se razine napadaja i stupanj fiziološkog "nagona za spavanjem" (koliko tijelu treba sna).

Ključni nalaz:
Aktivnost napadaja povećala se samo kada se povećao nagon za spavanjem. Kada se san smanjio bez povećanja pospanosti (kao kod nekih genetski modificiranih muha), napadaji se nisu povećali.

Što je nagon za spavanjem i kako utječe na napadaje?

Nagon za spavanjem je biološki pritisak koji se nakuplja u tijelu od posljednjeg spavanja. Što dulje ostajemo budni, to jači postaje nagon za spavanjem.

Prema hipotezi autora, kada nagon za spavanjem dosegne određeni prag:

• aktiviraju se specijalizirani neuroni u mozgu uključeni u regulaciju sna;
• Ovi neuroni povećavaju ukupnu podražljivost neuronskih mreža, uključujući one uključene u nastanak napadaja;
• Kao rezultat toga, javlja se stanje povećanog rizika od epileptičkog napadaja.

Nova uloga serotonina i 5-HT1A receptora

Autori su otkrili da je jedan od ključnih igrača u formiranju nagona za spavanjem serotoninski receptor 5-HT1A. Njegova ekspresija u regulatornim centrima za spavanje ključna je za kontrolu razine pospanosti.

Što su učinili:

• Genetsko uređivanje korišteno je za smanjenje ekspresije 5-HT1A receptora.
• Utvrđeno je da to smanjuje nagon za spavanjem i smanjuje aktivnost napadaja, čak i nakon ograničenja sna.
• Štoviše, testirali su buspiron, lijek odobren od strane FDA koji je parcijalni agonist 5-HT1A, i uočili antikonvulzivni učinak nakon deprivacije sna.

Medicinski značaj otkrića

1. Promjena paradigme:
   Prije se smatralo da je rizik od napadaja povezan s količinom sna. Sada se čini da kvaliteta budnosti i razina pospanosti igraju ključnu ulogu.

2. Novi terapijski put:
   Ako se rezultati potvrde kod sisavaca, moglo bi biti moguće razviti lijekove koji smanjuju nagon spavanja ili blokiraju njegove učinke, čime se sprječavaju napadaji.

3. Potencijal buspirona:
   Lijek koji se prethodno koristio za anksioznost mogao bi se prenamijeniti za sprječavanje noćnih ili deprivacijom sna izazvanih napadaja kod pacijenata s epilepsijom.

Zaključak

Ova studija je jedna od prvih koja povezuje neurobiološki mehanizam spavanja i napadajnu aktivnost na razini specifičnih neuronskih krugova i receptora. Otvara put stvaranju fundamentalno novih pristupa liječenju i prevenciji epilepsije, posebno oblika koji su pogoršani poremećajem spavanja.