Narastająca senność, a nie brak snu, pogarsza napady padaczkowe: nowe odkrycie zmienia podejście do leczenia padaczki

Badanie opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications” fundamentalnie zmienia nasze rozumienie związku między snem a padaczką. Międzynarodowy zespół badaczy pod kierownictwem Amity Sehgal z Uniwersytetu Pensylwanii wykazał, że to zwiększone ciśnienie snu (senność), a nie samo skrócenie snu, zwiększa aktywność napadową u organizmów ze zwiększoną tendencją do padaczki.

Kontekst: Dlaczego to jest ważne?

Napady padaczkowe często nasilają się wraz z deprywacją snu. Jest to dobrze znane zarówno w praktyce klinicznej, jak i w literaturze naukowej. Jednak przyczyny tego zjawiska pozostają niejasne. Powszechnie uważano, że jest to spowodowane skróceniem czasu snu, co zaburza równowagę między pobudzeniem a hamowaniem w mózgu. Jednak niniejsze badanie przenosi uwagę z czasu trwania snu na „popęd snu” – fizjologiczną potrzebę snu.

Jak przeprowadzono badanie?

Naukowcy wykorzystali model padaczki u muszki owocowej (Drosophila melanogaster) z mutacją parabss1, która powoduje zwiększoną aktywność napadową. Jest to jeden z najlepiej przebadanych i powtarzalnych modeli do badania padaczki.

Zbliżać się:

• Naukowcy wywoływali ograniczenie snu na wiele sposobów: za pomocą kofeiny, postu, termogenetycznej aktywacji neuronów i mutacji genetycznych, które zwiększały aktywność.
• Jednocześnie wykorzystali bardzo precyzyjny system wideo do rejestrowania napadów padaczkowych w czasie rzeczywistym.
• Porównano poziom napadów padaczkowych i stopień fizjologicznego „popędu snu” (ile snu potrzebuje organizm).

Kluczowe odkrycie:
Aktywność napadów wzrosła tylko wraz ze wzrostem popędu snu. Gdy sen był skrócony bez wzrostu senności (jak u niektórych genetycznie zmodyfikowanych much), liczba napadów nie wzrosła.

Czym jest senność i jak wpływa na napady padaczkowe?

Popęd snu to ciśnienie biologiczne, które narasta w organizmie od czasu, gdy ostatni raz spaliśmy. Im dłużej pozostajemy w stanie czuwania, tym silniejszy staje się popęd snu.

Hipoteza autorów zakłada, że gdy popęd senny osiągnie pewien próg:

• aktywowane są wyspecjalizowane neurony w mózgu, odpowiadające za regulację snu;
• Neurony te zwiększają ogólną pobudliwość sieci neuronowych, w tym tych biorących udział w powstawaniu napadów padaczkowych;
• W rezultacie występuje stan zwiększonego ryzyka wystąpienia napadu padaczkowego.

Nowa rola serotoniny i receptora 5-HT1A

Autorzy odkryli, że jednym z kluczowych czynników wpływających na popęd senny jest receptor serotoninowy 5-HT1A. Jego ekspresja w ośrodkach regulacji snu ma kluczowe znaczenie dla kontrolowania poziomu senności.

Co zrobili:

• Aby zmniejszyć ekspresję receptora 5-HT1A, zastosowano edycję genetyczną.
• Stwierdzono, że powoduje to zmniejszenie potrzeby snu i częstotliwości napadów padaczkowych, nawet po ograniczeniu snu.
• Co więcej, przetestowali buspiron, lek zatwierdzony przez FDA, będący częściowym agonistą receptora 5-HT1A, i zaobserwowali działanie przeciwdrgawkowe po deprywacji snu.

Znaczenie medyczne odkrycia

1. Zmiana paradygmatu:
   Wcześniej uważano, że ryzyko wystąpienia napadów padaczkowych jest związane z ilością snu. Teraz okazuje się, że kluczową rolę odgrywają jakość czuwania i poziom senności.

2. Nowe możliwości terapeutyczne:
   Jeśli wyniki potwierdzą się u ssaków, możliwe będzie opracowanie leków zmniejszających potrzebę snu lub blokujących jej działanie, zapobiegając w ten sposób napadom padaczkowym.

3. Potencjał buspironu:
   Lek wcześniej stosowany w leczeniu lęku może być stosowany w zapobieganiu napadom nocnym lub wywołanym deprywacją snu u pacjentów cierpiących na epilepsję.

Wniosek

Niniejsze badanie jest jednym z pierwszych, które powiązało neurobiologiczny mechanizm snu i aktywności napadowej na poziomie specyficznych obwodów neuronalnych i receptorów. Otwiera ono drogę do stworzenia fundamentalnie nowych podejść do leczenia i profilaktyki padaczki, zwłaszcza jej form zaostrzanych przez zaburzenia snu.