Izhodišča in namen raziskave

Čeprav je znano, da zadosten spanec zavira razvoj vnetja in tako prispeva k manjšemu tveganju za razvoj različnih bolezni (vključno s srčno-žilnimi in nevrodegenerativnimi obolenji ter rakom), so mehanizmi, ki ob pomanjkanju spanja privedejo do njihovega nastanka, še vedno uganka. Izsledki nekaterih raziskav na živalih in ljudeh z aterosklerozo kažejo, da zadosten spanec znižuje število vnetnih celic v krvi in zmanjšuje njihov vdor v maščobne lehe v žilah, kar botruje nižjemu tveganju za srčno-žilne zaplete. Zdi se torej, da so spremembe v odzivanju vnetnih celic vsaj del odgovora, zato so avtorji povzete raziskave na miših in človeških preiskovancih preverjali vpliv razdrobljenega spanca na epigenetske spremembe  genoma  krvotvornih matičnih celic (KMC).

Metodologija in rezultati

Raziskovalci so miši med počitkom sprva šestnajst tednov izpostavljali rednim mehanskim dražljajem, ki so jim preprečevali trden spanec, čemur je sledilo desettedensko obdobje okrevanja, ko so živali lahko spale nemoteno. Z analizo kostnega mozga in plazme so ugotovili povečano koncentracijo nekaterih rastnih dejavnikov, vnetnih citokinov in monocitov, kar je vztrajalo še štiri tedne po začetku obdobja okrevanja. Z nadaljnjimi poskusi, kjer so v genomu KMC v kostnem mozgu preverjali dostopnost različnih področij za encime, ki genski zapis prevedejo v beljakovine (t. i. izražanje različnih genov), so ugotovili, da so imele neprespane miši statistično značilno spremenjeno število izraženih genov glede na kontrolne živali, slaba tretjina (31 %) sprememb (zlasti v genih, ki vplivajo na celični cikel) pa je vztrajala tudi po zaključku obdobja okrevanja. Bolj so se izražali tudi tisti geni, ki spodbujajo razvoj KMC v smeri mieloidne vrste, kar se sklada z izsledki predhodnih poskusov, v katerih so opazili povišano število krvnih monocitov.

Da bi preverili, ali opisane epigenetske spremembe vplivajo na obrambno sposobnost (mišjega) imunskega sistema, so eksperimentalni skupini miši in kontrolnim živalim kirurško prekinili dotok krvi v slepič ter ga predrli, s čimer so posnemali stanje bakteriemije in sepse pri ljudeh. Ob primerljivi bakteriemiji so miši v eksperimentalni skupini razvile močnejši vnetni odziv od kontrolnih živali, kar je sovpadalo s slabšim preživetjem. Iz poskusov, pri katerih so KMC iz eksperimentalne skupine živali presadili mišim, ki niso bile deležne prekinitev spanca in ki so se na umetno predrtje slepiča kljub temu odzvale zelo podobno, raziskovalci sklepajo, da gre pri spremembi vnetnega odziva res za posledico epigenetskih sprememb v KMC.

Nazadnje so vpliv razdrobljenosti spanca na epigenetske spremembe KMC preverili še pri 14 zdravih preiskovancih, ki so bili naključno razporejeni v dve skupini. Prva skupina je prvih šest tednov spala v skladu s svojimi siceršnjimi navadami (povprečno 7,4 ur/noč), drugi pa so spanje s poznejšim uspavanjem omejili na približno 6 ur/noč. Sledilo je šesttedensko obdobje spanja po ustaljenih navadah, v zadnjih šestih tednih pa sta se skupini zamenjali. Ob začetku ter po zaključku prve in tretje faze raziskave so preiskovancem zjutraj in zvečer odvzeli vzorce krvi, v katerih so (z upoštevanjem morebitnih sprememb zaradi cirkadianega ritma) analizirali vrsto in število krvnih celic ter število in genom KMC. Ugotovili so, da je omejevanje spanja sovpadalo z večjim številom monocitov in KMC v večernih vzorcih; v teh KMC pa so bile prisotne epigenetske spremembe, povezane z usmeritvijo v razvoj mieloidne vrste.

Zaključki

Avtorji raziskave na podlagi opisanih izsledkov zaključujejo, da nihanja v kakovosti in količini spanca, s katerimi se vsaj občasno soočamo skoraj vsi, lahko prek epigenetskih sprememb škodljivo vplivajo na raznolikost in usmeritev nadaljnjega razvoja KMC. To verjetno botruje prekomernemu vnetnemu odzivu, ki je povezan z razvojem številnih nenalezljivih kroničnih obolenj. Poudarjajo, da so epigenetske spremembe, povezane s primanjkljajem spanca, široko področje in da še ni jasno, v kolikšni meri dejansko vplivajo na delovanje celic ter kasnejši razvoj bolezni, zato izpostavljajo potrebo po nadaljnjih raziskavah.

Povzela: Lana Blinc, dr. med.

Komentar strokovnjakinje