Akkumuleret søvnighed, ikke søvnmangel, forværrer anfald: Ny opdagelse ændrer tilgangen til epilepsibehandling

En undersøgelse offentliggjort i Nature Communications ændrer fundamentalt vores forståelse af forholdet mellem søvn og epilepsi. Et internationalt forskerhold ledet af Amita Sehgal fra University of Pennsylvania viste, at øget søvntryk (søvnighed), snarere end søvnreduktion i sig selv, øger anfaldsaktiviteten hos organismer med en øget tendens til epilepsi.

Kontekst: Hvorfor er dette vigtigt?

Epileptiske anfald forværres ofte med søvnmangel. Dette er velkendt både i klinisk praksis og i den videnskabelige litteratur. Hvorfor dette sker, er dog forblevet uklart. Det var den generelle opfattelse, at det skyldtes en reduktion i søvntiden, hvilket forstyrrer balancen mellem excitation og hæmning i hjernen. Men denne undersøgelse flytter fokus fra søvnvarighed til "søvntrang" - det fysiologiske behov for søvn.

Hvordan blev undersøgelsen udført?

Forskerne brugte en model af epilepsi fremstillet af en frugtflue (Drosophila melanogaster) med en parabss1-mutation, der forårsager øget anfaldsaktivitet. Dette er en af de mest undersøgte og reproducerbare modeller til studier af epilepsi.

Nærme sig:

• Forskere har induceret søvnbegrænsning på en række måder: koffein, faste, termogenetisk aktivering af neuroner og genetiske mutationer, der øger aktiviteten.
• Samtidig brugte de et højpræcisionsvideosystem til at optage beslaglæggelser i realtid.
• Niveauet af anfald og graden af fysiologisk "søvndrift" (hvor meget kroppen har brug for søvn) blev sammenlignet.

Vigtigste fund:
Anfaldsaktiviteten steg kun, når søvntrangen steg. Når søvnen blev reduceret uden at øge søvnigheden (som hos nogle genetisk modificerede fluer), steg anfaldene ikke.

Hvad er søvntrang, og hvordan påvirker det anfald?

Søvntrang er et biologisk pres, der er blevet opbygget i kroppen siden sidste gang, vi sov. Jo længere vi er vågne, desto stærkere bliver søvntrangen.

Ifølge forfatternes hypotese, når søvntrangen når en bestemt tærskel:

• specialiserede neuroner i hjernen involveret i søvnregulering aktiveres;
• Disse neuroner øger den samlede excitabilitet af neurale netværk, herunder dem, der er involveret i dannelsen af anfald;
• Som følge heraf opstår en tilstand med øget risiko for epileptiske anfald.

Ny rolle for serotonin og 5-HT1A-receptoren

Forfatterne fandt ud af, at en af nøglespillerne i dannelsen af søvntrang er serotoninreceptoren 5-HT1A. Dens ekspression i søvnregulerende centre er afgørende for at kontrollere niveauet af søvnighed.

Hvad de gjorde:

• Genredigering blev brugt til at reducere ekspressionen af 5-HT1A-receptoren.
• Dette viste sig at reducere søvntrang og reducere anfaldsaktivitet, selv efter søvnrestriktion.
• Derudover testede de buspiron, et FDA-godkendt lægemiddel, der er en 5-HT1A partiel agonist, og så en antikonvulsiv effekt efter søvnmangel.

Opdagelsens medicinske betydning

1. Paradigmeskift:
   Tidligere troede man, at risikoen for anfald var knyttet til mængden af søvn. Nu ser det ud til, at kvaliteten af vågenhed og niveauet af søvnighed spiller en nøglerolle.

2. Ny terapeutisk vej:
   Hvis resultaterne bekræftes hos pattedyr, kan det være muligt at udvikle lægemidler, der reducerer søvntrangen eller blokerer dens virkninger og derved forhindrer anfald.

3. Buspiron Potentiale:
   Lægemiddel, der tidligere blev brugt mod angst, kan genanvendes for at forhindre natlige eller søvnmangelinducerede anfald hos patienter med epilepsi.

Konklusion

Dette studie er et af de første, der forbinder den neurobiologiske mekanisme bag søvn og anfaldsaktivitet på niveau med specifikke neurale kredsløb og receptorer. Det baner vejen for skabelsen af fundamentalt nye tilgange til behandling og forebyggelse af epilepsi, især former, der forværres af søvnforstyrrelser.