Søvnens nøkkelrolle i hjertets restitusjon

Forskning viser hvordan søvn reduserer hjertebetennelse og fremskynder rekonvalesensen etter et hjerteinfarkt ved å regulere immun- og nervebaner.

I en nylig publisert studie i tidsskriftet Nature undersøkte forskere effekten av søvn på betennelse og rekonvalesens etter et hjerteinfarkt. Hos mus og mennesker ble det funnet at søvn reduserte betennelse i hjertet ved å rekruttere monocytter til hjernen og begrense sympatisk nerveaktivitet til hjertet.

Forbindelsen mellom hjernen og hjertet

Hjernen og hjertet er tett forbundet og samhandler gjennom immunsignaler og nervebaner for å opprettholde helsen. Søvn er spesielt viktig for kardiovaskulær helse, ettersom dårlig søvnkvalitet og mangel på søvn kan øke risikoen for hjerteinfarkt.

Nåværende forskning tyder på at hjernen regulerer hjertehelsen under søvn gjennom komplekse nevrale og immunologiske baner. For eksempel påvirker signaler fra hypothalamus immuncelleaktivitet og utviklingen av hjerte- og karsykdommer.

Blodårer som frakter oksygen fra hjertet er også viktige for å kommunisere hjertets fysiologiske tilstand til hjernen. Til tross for en betydelig mengde forskning på søvnforstyrrelser hos pasienter med hjertesykdom, er effekten av hjerteskade på søvn, samt de gjensidige effektene av endret søvn på hjerterestitusjon, fortsatt i stor grad uutforsket.

For den menneskelige studien analyserte forskerne hjernevev fra donorer som hadde hatt hjerteinfarkt innen to uker etter dødsfallet. Personer med en historie med nevrodegenerative sykdommer, hjerneskade, kreft eller hjerneslag ble ekskludert fra analysen. De menneskelige vevsprøvene ble farget for CCR-2 (CC-kjemokinreseptor) og CD68 (klynge av differensiering 68).

For å vurdere søvn, undersøkte forskerne 78 pasienter som var en del av en tysk studie av personer med akutt koronarsyndrom. Pasienter som fikk foreskrevet søvnmedisiner eller hadde søvnforstyrrelser ble ekskludert fra analysen.

Gruppen gjennomgikk koronarangiografi og måling av ejeksjonsfraksjon ved hjelp av ekkokardiografi. Pasientenes søvnkvalitet ble også vurdert ved hjelp av Pittsburgh Mini-Sleep Scale, som måler søvnvarighet, latens, forstyrrelser og generell søvnkvalitet.

En randomisert kontrollert crossover-studie ble også utført for å undersøke hvordan kronisk søvnmangel påvirker immuncelleprogrammeringen. Deltakerne ble utsatt for tilstrekkelige og begrensede søvnforhold i seks uker, hvoretter blodprøver ble samlet inn for analyse.

Hjerteinfarkt ble indusert hos mus ved å ligere den fremre nedadgående koronararterien under anestesi. Etter at musene hadde kommet seg etter hjerteinfarktet, ble de plassert i et søvnfragmenteringskammer. Musene ble også implantert med et elektroencefalogram (EEG) og elektromyografi (EMG) for overvåking.

Benmarg-, blod-, hjerte- og hjerneprøver ble tatt fra mus for flowcytometri og immunfargingsanalyse. Plasmabiomarkører og vevsproteiner assosiert med hjerte- og hjernefunksjon ble målt ved hjelp av immunoanalyser og RNA-analyse, inkludert kvantitativ polymerasekjedereaksjon (qPCR) og enkeltcelle-RNA-sekvensering (scRNAseq).

Hjerte- og karskader som hjerteinfarkt øker varigheten av langsom bølgesøvn hos mus, noe som forstyrrer deres naturlige søvnmønstre. Dette tyder på en sammenheng mellom søvnregulering og immunresponser etter hjertehendelser.

Mus med kardiovaskulær skade hadde lengre perioder med langsomme bølger av søvn og redusert REM-søvn (rapid eye movement). Ved hjerteinfarkt varte den økte søvnvarigheten i mer enn én uke, sammen med redusert aktivitetsnivå og lavere kroppstemperatur.

Immunsignaler i blodet aktiverte mikroglia i hjernen etter hjerteinfarkt. Forhøyede nivåer av interleukin-1β (IL-1β) aktiverer mikrogliaaktivitet og forårsaker en forsterket kjemokinrespons, og øker dermed rekrutteringen av immunceller til hjernen.

Flowcytometrianalyse viste også en tilstrømning av monocytter til ulike hjerneområder, som choroid plexus, tredje ventrikkel og thalamus, innen 24 timer etter hjerteinfarkt. Disse monocyttene kan frigjøre signaler som øker langsombølgesøvn, noe som har vist seg å støtte helbredelsesprosessen.

Å hemme monocytters inntreden i hjernen ved hjelp av CCR2-antagonister forhindret søvnforandringer hos mus. Dermed spiller CCR2 en kritisk rolle i immunresponsen som påvirker hvordan hjernen og kroppen regulerer søvn etter en hjertehendelse.

Monocytter assosiert med hjerteinfarkt uttrykte en tumornekrosefaktor (TNF)-signatur som ikke var tilstede i normale monocytter i blodet. Dessuten gjenopprettet blokkering av TNF-aktivitet i hjernen normale søvnmønstre.

Resultatene fra studien viser at immunsignaler via monocyttprodusert TNF aktiverer spesifikke nevroner i thalamus etter hjerteinfarkt, noe som øker varigheten av langsom bølgesøvn. Disse observasjonene gir nye bevis for hvordan immunresponser etter hjertehendelser kan påvirke søvnmønstre som hindrer helbredelse og restitusjon.