Натрупаната сънливост, а не лишаването от сън, влошава гърчовете: Ново откритие променя подхода към лечението на епилепсията

Проучване, публикувано в Nature Communications, коренно променя разбирането ни за връзката между съня и епилепсията. Международен екип от изследователи, ръководен от Амита Сегал от Университета на Пенсилвания, показа, че повишеното налягане по време на сън (сънливост), а не самото намаляване на съня, увеличава гърчовата активност при организми с повишена склонност към епилепсия.

Контекст: Защо това е важно?

Епилептичните припадъци често се увеличават при лишаване от сън. Това е добре известно както в клиничната практика, така и в научната литература. Защо това се случва обаче, остава неясно. Общоприето е, че се дължи на намаляване на времето за сън, което нарушава баланса на възбуждане и инхибиране в мозъка. Но това проучване измества фокуса от продължителността на съня към „стрес към сън“ – физиологичната нужда от сън.

Как беше проведено проучването?

Учените са използвали модел на епилепсия, направен от плодова мушица (Drosophila melanogaster), с мутация parabss1, която причинява повишена гърчова активност. Това е един от най-изследваните и възпроизводими модели за изучаване на епилепсия.

Подход:

• Изследователите са предизвикали ограничаване на съня по различни начини: кофеин, гладуване, термогенетична активация на неврони и генетични мутации, които повишават активността.
• В същото време те използваха високопрецизна видеосистема, за да записват конфискациите в реално време.
• Нивата на гърчовете и степента на физиологичния „стрес за сън“ (колко тялото се нуждае от сън) бяха сравнени.

Ключово откритие:
Припадъчната активност се е увеличила само когато е засилено желанието за сън. Когато сънят е бил намален, без да се е увеличила сънливостта (както при някои генетично модифицирани мухи), припадъците не са се увеличили.

Какво е сънлив нагон и как влияе на гърчовете?

Стремежът към сън е биологично налягане, което се натрупва в тялото от последния път, когато сме спали. Колкото по-дълго сме будни, толкова по-силен става стремежът към сън.

Според хипотезата на авторите, когато стремежът към сън достигне определен праг:

• активират се специализирани неврони в мозъка, участващи в регулирането на съня;
• Тези неврони повишават общата възбудимост на невронните мрежи, включително тези, участващи във формирането на гърчове;
• В резултат на това настъпва състояние на повишен риск от епилептичен припадък.

Нова роля на серотонина и 5-HT1A рецептора

Авторите установяват, че един от ключовите играчи във формирането на сънния нагон е серотониновият рецептор 5-HT1A. Неговата експресия в регулаторните центрове на съня е от решаващо значение за контролиране на нивото на сънливост.

Какво направиха:

• Генетично редактиране беше използвано за намаляване на експресията на 5-HT1A рецептора.
• Установено е, че това намалява желанието за сън и намалява гърчовата активност, дори след ограничаване на съня.
• Нещо повече, те тестваха буспирон, одобрено от FDA лекарство, което е частичен агонист на 5-HT1A, и наблюдаваха антиконвулсивен ефект след лишаване от сън.

Медицинско значение на откритието

1. Промяна на парадигмата:
   Преди се смяташе, че рискът от припадъци е свързан с количеството сън. Сега изглежда, че качеството на будност и нивото на сънливост играят ключова роля.

2. Нов терапевтичен път:
   Ако резултатите бъдат потвърдени при бозайници, може да е възможно да се разработят лекарства, които намаляват желанието за сън или блокират неговите ефекти, като по този начин предотвратяват припадъци.

3. Потенциал на буспирон:
   Лекарството, използвано преди това за тревожност, може да бъде пренасочено за предотвратяване на нощни или предизвикани от лишаване от сън припадъци при пациенти с епилепсия.

Заключение

Това изследване е едно от първите, което свързва невробиологичния механизъм на съня и припадъчната активност на ниво специфични невронни вериги и рецептори. То открива пътя към създаването на фундаментално нови подходи за лечение и профилактика на епилепсия, особено форми, които се утежняват от нарушения на съня.