Ackumulerad sömnighet, inte sömnbrist, förvärrar anfall: Ny upptäckt förändrar behandlingsmetoden för epilepsi

En studie publicerad i Nature Communications förändrar fundamentalt vår förståelse av sambandet mellan sömn och epilepsi. Ett internationellt forskarteam lett av Amita Sehgal vid University of Pennsylvania visade att ökat sömntryck (sömnighet), snarare än sömnreduktion i sig, ökar anfallsaktiviteten hos organismer med ökad tendens till epilepsi.

Kontext: Varför är detta viktigt?

Epileptiska anfall ökar ofta med sömnbrist. Detta är välkänt både i klinisk praxis och i den vetenskapliga litteraturen. Varför detta händer har dock förblivit oklart. Man trodde allmänt att det berodde på en minskning av sömntiden, vilket stör balansen mellan excitation och hämning i hjärnan. Men denna studie flyttar fokus från sömnlängd till "sömndrift" - det fysiologiska behovet av sömn.

Hur genomfördes studien?

Forskarna använde en modell av epilepsi gjord av fruktfluga (Drosophila melanogaster) med en parabss1-mutation som orsakar ökad anfallsaktivitet. Detta är en av de mest studerade och reproducerbara modellerna för att studera epilepsi.

Närma sig:

• Forskare har orsakat sömnbegränsning på en mängd olika sätt: koffein, fasta, termogenetisk aktivering av neuroner och genetiska mutationer som ökar aktiviteten.
• Samtidigt använde de ett högprecisionsvideosystem för att spela in beslag i realtid.
• Nivåerna av anfall och graden av fysiologisk "sömndrift" (hur mycket kroppen behöver sömn) jämfördes.

Viktigt fynd:
Anfallsaktiviteten ökade endast när sömnlusten ökade. När sömnen minskades utan att öka sömnigheten (som hos vissa genetiskt modifierade flugor) ökade inte anfallen.

Vad är sömndrift och hur påverkar det anfall?

Sömndrift är ett biologiskt tryck som har byggts upp i kroppen sedan förra gången vi sov. Ju längre vi är vakna, desto starkare blir sömndriften.

Enligt författarnas hypotes, när sömnlusten når en viss tröskel:

• specialiserade neuroner i hjärnan som är involverade i sömnreglering aktiveras;
• Dessa neuroner ökar den totala excitabiliteten hos neurala nätverk, inklusive de som är involverade i bildandet av anfall;
• Som ett resultat uppstår ett tillstånd med ökad risk för epileptiska anfall.

Ny roll för serotonin och 5-HT1A-receptorn

Författarna fann att en av nyckelaktörerna i bildandet av sömndrift är serotoninreceptorn 5-HT1A. Dess uttryck i sömnreglerande centra är avgörande för att kontrollera nivån av sömnighet.

Vad de gjorde:

• Genetisk redigering användes för att minska uttrycket av 5-HT1A-receptorn.
• Detta visade sig minska sömnlusten och minska anfallsaktiviteten, även efter sömnrestriktion.
• Dessutom testade de buspiron, ett FDA-godkänt läkemedel som är en partiell 5-HT1A-agonist, och såg en antikonvulsiv effekt efter sömnbrist.

Upptäcktens medicinska betydelse

1. Paradigmskifte:
   Tidigare trodde man att risken för anfall var kopplad till mängden sömn. Nu verkar det som att kvaliteten på vakenhet och graden av sömnighet spelar en nyckelroll.

2. Ny terapeutisk väg:
   Om resultaten bekräftas hos däggdjur kan det vara möjligt att utveckla läkemedel som minskar sömnlusten eller blockerar dess effekter, och därigenom förhindrar anfall.

3. Buspironpotential:
   Läkemedel som tidigare använts mot ångest kan få ett nytt syfte för att förhindra nattliga eller sömnbristinducerade anfall hos patienter med epilepsi.

Slutsats

Denna studie är en av de första som kopplar den neurobiologiska mekanismen bakom sömn och anfallsaktivitet på nivån av specifika neurala kretsar och receptorer. Den öppnar vägen för skapandet av fundamentalt nya metoder för behandling och förebyggande av epilepsi, särskilt former som förvärras av sömnstörningar.