Ključna vloga spanja pri okrevanju srca

Raziskave kažejo, kako spanec zmanjšuje vnetje srca in pospešuje okrevanje po srčnem infarktu z uravnavanjem imunskih in nevronskih poti.

V nedavni študiji, objavljeni v reviji Nature, so raziskovalci preučevali učinke spanja na vnetje in okrevanje po srčnem infarktu. Pri miših in ljudeh so ugotovili, da spanje zmanjšuje vnetje v srcu tako, da v možgane rekrutira monocite in omejuje aktivnost simpatičnega živčevja v srcu.

Povezava med možgani in srcem

Možgani in srce so tesno povezani in medsebojno delujejo prek imunskih signalov in nevronskih poti, da ohranjajo zdravje. Spanje je še posebej pomembno za zdravje srca in ožilja, saj lahko slaba kakovost spanca in pomanjkanje spanca povečata tveganje za srčne napade.

Trenutne raziskave kažejo, da možgani med spanjem uravnavajo zdravje srca prek kompleksnih nevronskih in imunskih poti. Na primer, signali iz hipotalamusa vplivajo na aktivnost imunskih celic in napredovanje srčno-žilnih bolezni.

Krvne žile, ki prenašajo kisik iz srca, so bistvene tudi za sporočanje fiziološkega stanja srca možganom. Kljub številnim raziskavam o motnjah spanja pri bolnikih s srčnimi boleznimi ostajajo učinki srčne poškodbe na spanec, pa tudi vzajemni učinki spremenjenega spanca na okrevanje srca, večinoma neraziskani.

Za študijo na ljudeh so raziskovalci analizirali možgansko tkivo darovalcev, ki so v dveh tednih po smrti doživeli miokardni infarkt. Iz analize so bili izključeni posamezniki z anamnezo nevrodegenerativnih bolezni, poškodb možganov, raka ali kapi. Vzorci človeškega tkiva so bili obarvani za CCR-2 (CC kemokinski receptor) in CD68 (grozd diferenciacije 68).

Za oceno spanja so raziskovalci preučili 78 bolnikov, ki so bili del nemške študije ljudi z akutnim koronarnim sindromom. Bolniki, ki so jim predpisovali zdravila za spanje ali so imeli motnje spanja, so bili iz analize izključeni.

Skupina je bila podvržena koronarni angiografiji in meritvam iztisnega deleža z ehokardiografijo. Kakovost spanca bolnikov je bila ocenjena tudi z uporabo lestvice Pittsburgh Mini-Sleep Scale, ki meri trajanje spanja, latenco, motnje in splošno kakovost.

Izvedena je bila tudi randomizirana kontrolirana navzkrižna študija, s katero so preučili, kako kronično pomanjkanje spanja vpliva na programiranje imunskih celic. Udeleženci so bili šest tednov izpostavljeni ustreznim in omejenim pogojem spanja, nato pa so jim odvzeli vzorce krvi za analizo.

Miokardni infarkt so pri miših povzročili z ligacijo sprednje descendentne koronarne arterije pod anestezijo. Ko so si miši opomogle od miokardnega infarkta, so jih namestili v komoro za fragmentacijo spanja. Miši so za spremljanje vstavili tudi elektroencefalogram (EEG) in elektromiografijo (EMG).

Vzorci kostnega mozga, krvi, srca in možganov so bili odvzeti mišim za pretočno citometrijo in imunobarvanje. Plazemski biomarkerji in tkivne beljakovine, povezane s srčnim in možganskim delovanjem, so bili izmerjeni z imunološkimi testi in analizo RNA, vključno s kvantitativno verižno reakcijo s polimerazo (qPCR) in sekvenciranjem RNA posameznih celic (scRNAseq).

Kardiovaskularne poškodbe, kot je miokardni infarkt, povečajo trajanje počasnega spanja pri miših, kar moti njihove naravne vzorce spanja, kar kaže na povezavo med regulacijo spanja in imunskimi odzivi po srčnih dogodkih.

Miši s kardiovaskularno poškodbo so imele daljša obdobja počasnega spanja in zmanjšan spanec s hitrim gibanjem oči (REM). V primeru miokardnega infarkta je podaljšano trajanje spanja trajalo več kot en teden, skupaj z zmanjšano stopnjo aktivnosti in nižjo telesno temperaturo.

Imunski signali v krvi so po miokardnem infarktu aktivirali mikroglijo v možganih. Povišane ravni interlevkina-1β (IL-1β) aktivirajo aktivnost mikroglije in povzročijo okrepljen kemokinov odziv, s čimer povečajo rekrutiranje imunskih celic v možgane.

Analiza pretočne citometrije je pokazala tudi pritok monocitov v različne možganske regije, kot so horoidni pleksus, tretji prekat in talamus, v 24 urah po miokardnem infarktu. Ti monociti lahko sproščajo signale, ki povečajo počasni valovni spanec, za katerega je bilo dokazano, da podpira proces celjenja.

Zaviranje vstopa monocitov v možgane z uporabo antagonistov CCR2 je preprečilo spremembe spanja pri miših. CCR2 tako igra ključno vlogo pri imunskem odzivu, ki vpliva na to, kako možgani in telo uravnavajo spanec po srčnem dogodku.

Monociti, povezani z miokardnim infarktom, so izražali signal tumorskega nekrotičnega faktorja (TNF), ki ga v normalnih monocitih v krvi ni bilo. Poleg tega je blokiranje aktivnosti TNF v možganih obnovilo normalne vzorce spanja.

Rezultati študije kažejo, da po miokardnem infarktu imunski signali prek TNF, ki ga proizvajajo monociti, aktivirajo specifične nevrone v talamusu, kar podaljša trajanje počasnega spanca. Ta opažanja zagotavljajo nove dokaze o tem, kako lahko imunski odzivi po srčnih dogodkih vplivajo na vzorce spanja, ki ovirajo celjenje in okrevanje.