Akkumulert søvnighet, ikke søvnmangel, forverrer anfall: Ny oppdagelse endrer tilnærmingen til epilepsibehandling

En studie publisert i Nature Communications endrer fundamentalt vår forståelse av forholdet mellom søvn og epilepsi. Et internasjonalt forskerteam ledet av Amita Sehgal fra University of Pennsylvania viste at økt søvntrykk (søvnighet), snarere enn søvnreduksjon i seg selv, øker anfallsaktiviteten hos organismer med økt tendens til epilepsi.

Kontekst: Hvorfor er dette viktig?

Epileptiske anfall øker ofte med søvnmangel. Dette er velkjent både i klinisk praksis og i den vitenskapelige litteraturen. Hvorfor dette skjer har imidlertid vært uklart. Det var en generell oppfatning at det skyldtes en reduksjon i søvntid, noe som forstyrrer balansen mellom eksitasjon og inhibisjon i hjernen. Men denne studien flytter fokuset fra søvnvarighet til «søvntrang» – det fysiologiske behovet for søvn.

Hvordan ble studien gjennomført?

Forskerne brukte en fruktfluemodell (Drosophila melanogaster) for epilepsi med en parabss1-mutasjon som forårsaker økt anfallsaktivitet. Dette er en av de mest studerte og reproduserbare modellene for å studere epilepsi.

Nærme:

• Forskere har indusert søvnrestriksjon på en rekke måter: koffein, faste, termogenetisk aktivering av nevroner og genetiske mutasjoner som øker aktiviteten.
• Samtidig brukte de et høypresisjonsvideosystem for å registrere beslag i sanntid.
• Nivåene av anfall og graden av fysiologisk «søvndrift» (hvor mye kroppen trenger søvn) ble sammenlignet.

Hovedfunn:
Anfallsaktiviteten økte bare når søvntrangen økte. Når søvnen ble redusert uten å øke søvnigheten (som hos noen genmodifiserte fluer), økte ikke anfallene.

Hva er søvndrift og hvordan påvirker det anfall?

Søvntrang er et biologisk press som har bygget seg opp i kroppen siden sist vi sov. Jo lenger vi er våkne, desto sterkere blir søvntrangen.

I følge forfatternes hypotese, når søvntrangen når en viss terskel:

• spesialiserte nevroner i hjernen involvert i søvnregulering aktiveres;
• Disse nevronene øker den generelle eksitabiliteten til nevrale nettverk, inkludert de som er involvert i dannelsen av anfall;
• Som et resultat oppstår en tilstand med økt risiko for epileptiske anfall.

Ny rolle for serotonin og 5-HT1A-reseptoren

Forfatterne fant ut at en av nøkkelpersonene i dannelsen av søvndrift er serotoninreseptoren 5-HT1A. Ekspresjonen av den i søvnreguleringssentre er avgjørende for å kontrollere nivået av søvnighet.

Hva de gjorde:

• Genredigering ble brukt for å redusere uttrykket av 5-HT1A-reseptoren.
• Dette viste seg å redusere søvnlyst og anfallsaktivitet, selv etter søvnrestriksjon.
• I tillegg testet de buspiron, et FDA-godkjent legemiddel som er en 5-HT1A partiell agonist, og så en antikonvulsiv effekt etter søvnmangel.

Medisinsk betydning av oppdagelsen

1. Paradigmeskifte:
   Tidligere trodde man at risikoen for anfall var knyttet til mengden søvn. Nå ser det ut til at kvaliteten på våkenhet og nivået av søvnighet spiller en nøkkelrolle.

2. Ny terapeutisk vei:
   Hvis resultatene bekreftes hos pattedyr, kan det være mulig å utvikle legemidler som reduserer søvnlysten eller blokkerer effekten av den, og dermed forhindrer anfall.

3. Buspiron Potensial:
   Legemiddel som tidligere ble brukt mot angst kan brukes på nytt for å forhindre nattlige eller søvnmangelinduserte anfall hos pasienter med epilepsi.

Konklusjon

Denne studien er en av de første som kobler den nevrobiologiske mekanismen bak søvn og anfallsaktivitet på nivået av spesifikke nevrale kretser og reseptorer. Den åpner veien for å skape fundamentalt nye tilnærminger til behandling og forebygging av epilepsi, spesielt former som forverres av søvnforstyrrelser.