Deprywacja snu (DS) jest terminem używanym do opisania wymuszonej eliminacji snu, zarówno czynnikami zewnętrznymi, jak i wewnętrznymi. Nie należy go mylić z bezsennością, która charakteryzuje się niemożnością zaśnięcia pomimo odpowiednich warunków.
Schulte 60 lat temu zaobserwował, że DS jest w stanie szybko złagodzić objawy depresji. Zastosowanie DS jako terapii adiuwantowej w tym schorzeniu jest ograniczone przez fakt, że jej efekt antydepresyjny jest krótkotrwały. Pozytywna emocjonalna odpowiedź na DS według ostatnich metaanaliz szacowana jest na 50-80%; zmienność może wynikać między innymi z braku uniwersalnych kryteriów poprawy nastroju. Badania na temat DS zwykle koncentrują się albo na upośledzeniu funkcji poznawczych/psychomotorycznych u osób bez zaburzeń afektywnych, albo na zmianach nasilenia objawów depresji u osób już zdiagnozowanych. Rzadko przeprowadza się łączoną ocenę nastroju i zdolności poznawczych. Niewiele zatem wiadomo na temat interakcji między nimi w warunkach DS u osób zdrowych.
Badania wykazały, że DS może wywierać szkodliwy wpływ zwłaszcza na długotrwałą czujność, w mniejszym stopniu na funkcje wykonawcze. Uważa się, że proste zadania opierające się głównie na uwadze angażują mniej obszarów neuronalnych, dlatego też ich wyniki są szczególnie podatne na zmęczenie. W jednej z prac naszego zespołu zauważono, że osoby, które pozytywnie odpowiedziały na DS, miały tendencję do utrzymania wyników testów kognitywnych na podobnym poziomie co po przespanej nocy, podczas gdy uczestnicy z pogorszeniem nastroju po DS osiągali słabsze rezultaty. Ponadto udowodniono, że upośledzenie funkcji kognitywnych może być spowodowane zmniejszeniem ekspresji genów odpowiadających za fizjologię rytmu okołodobowego. Ma on wpływ na różnorodne procesy, takie jak sen i czuwanie, metabolizm czy gospodarkę hormonalną. Na najważniejsze geny rytmu okołodobowego składają się PER (Period), CRY (Cryptochrome), BMAL1 (Brain and Muscle ARNT-Like 1) i CLOCK (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput). Geny te oddziałują ze sobą, tworząc rytmiczny cykl ekspresji. Opisywany wzorzec regulacyjny powtarza się co około 24 godziny. Wardlaw i wsp. zaobserwowali na modelu mysim, że spadek ekspresji genu BMAL1 poskutkowało obniżeniem możliwości zapamiętywania związanej z hipokampem. Dodatkowo rytm okołodobowy współwystępuje z chronotypem, opisywanym w literaturze jako indywidualna skłonności osoby do aktywności i czuwania w określonych godzinach dnia i nocy. Dotychczasowe badania udowodniły, że chronotyp ma bezpośrednie przełożenie na funkcje kognitywne. Wykazano, że osoby o porannym chronotypie osiągały podobne wyniki w testach zdolności kognitywnych zarówno rano, jak i wieczorem, podczas gdy te o wieczornym chronotypie osiągały gorsze wyniki w innych niż wieczorne porach. Warto również dodać, że jednonocna DS została uznana za czynnik przyczyniający się do rozregulowania ekspresji genów rytmu okołodobowego. Według Ackermann i wsp. ostra DS przyczyniła się do zmniejszenia ekspresji genów BMAL1 i CRY1, natomiast poziom genów PER1, PER3 był podobny, a ich stężenie we krwi obwodowej zmieniało się w sposób rytmiczny zgodnie z cyklem dobowym. James i inni potwierdzili te rezultaty dla genu PER1 dodatkowo sugerując występowanie podobnej, rytmicznej zależności między cyklem dobowym a genem PER2.
Analiza interakcji między genami rytmu okołodobowego, a brakiem snu pozwoli na lepsze zrozumienie neurofizjologicznych konsekwencji DS, która jest coraz częściej obserwowanym zjawiskiem w społeczeństwach rozwiniętych, m.in. przez pracę zmianową. W związku z tym celem naszego projektu jest analiza zależności między deprywacją snu a ekspresją CLOCK, BMAL1, CRY1, PER1, neuronal PAS domain protein 2 (NPAS2), nuclear receptor subfamily 1 group D member 1 (NR1D1), a także korelacji między ekspresją tych genów, a wynikami testów oceniających funkcje poznawcze oraz poziom nastroju. Rezultaty opisywanego projektu mogą przyczynić się do wyznaczenia nowych celów molekularnych dla leków i wytworzenia leków nowej generacji.
Finansowanie: SKNy Tworzą Innowacje, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, nr SKN/SP/602313/2024. Kwota: 70 000,00 PLN
znajdź nas