Søvnens nøglerolle i hjertets restitution

Forskning viser, hvordan søvn reducerer hjertebetændelse og fremskynder heling efter et hjerteanfald ved at regulere immun- og nervebaner.

I et nyligt studie offentliggjort i tidsskriftet Nature undersøgte forskere virkningerne af søvn på inflammation og heling efter et hjerteanfald. Hos mus og mennesker viste det sig, at søvn reducerede inflammation i hjertet ved at rekruttere monocytter til hjernen og begrænse den sympatiske nerveaktivitet til hjertet.

Forbindelsen mellem hjernen og hjertet

Hjernen og hjertet er tæt forbundet og interagerer via immunsignaler og nervebaner for at opretholde sundheden. Søvn er især vigtig for hjerte-kar-sundheden, da dårlig søvnkvalitet og mangel på søvn kan øge risikoen for hjerteanfald.

Aktuel forskning tyder på, at hjernen regulerer hjertesundheden under søvn gennem komplekse neurale og immunologiske baner. For eksempel påvirker signaler fra hypothalamus immuncelleaktivitet og udviklingen af hjerte-kar-sygdomme.

Blodkar, der transporterer ilt fra hjertet, er også essentielle for at kommunikere hjertets fysiologiske tilstand til hjernen. Trods en betydelig mængde forskning i søvnforstyrrelser hos patienter med hjertesygdomme er virkningerne af hjerteskade på søvn, såvel som de gensidige virkninger af ændret søvn på hjertets restitution, stadig stort set uudforskede.

I det humane studie analyserede forskerne hjernevæv fra donorer, der havde haft et myokardieinfarkt inden for to uger efter dødsfaldet. Personer med en historie med neurodegenerative sygdomme, hjerneskade, kræft eller slagtilfælde blev ekskluderet fra analysen. De humane vævsprøver blev farvet for CCR-2 (CC-kemokinreceptor) og CD68 (klynge af differentiering 68).

For at vurdere søvn, undersøgte forskerne 78 patienter, der var en del af et tysk studie af personer med akut koronarsyndrom. Patienter, der fik ordineret sovemedicin eller havde søvnforstyrrelser, blev ekskluderet fra analysen.

Gruppen gennemgik koronarangiografi og måling af udstødningsfraktion ved hjælp af ekkokardiografi. Patienternes søvnkvalitet blev også vurderet ved hjælp af Pittsburgh Mini-Sleep Scale, som måler søvnvarighed, latenstid, forstyrrelser og generel søvnkvalitet.

Et randomiseret, kontrolleret crossover-forsøg blev også udført for at undersøge, hvordan kronisk søvnmangel påvirker immuncelleprogrammeringen. Deltagerne blev udsat for tilstrækkelige og begrænsede søvnforhold i seks uger, hvorefter blodprøver blev indsamlet til analyse.

Myokardieinfarkt blev induceret hos mus ved at ligere den forreste nedadgående koronararterie under anæstesi. Efter at musene var kommet sig over myokardieinfarktet, blev de anbragt i et søvnfragmenteringskammer. Musene fik også implanteret et elektroencefalogram (EEG) og en elektromyografi (EMG) til overvågning.

Knoglemarvs-, blod-, hjerte- og hjerneprøver blev taget fra mus til flowcytometri og immunfarvningsanalyse. Plasmabiomarkører og vævsproteiner forbundet med hjerte- og hjernefunktion blev målt ved hjælp af immunoassays og RNA-analyse, herunder kvantitativ polymerasekædereaktion (qPCR) og enkeltcelle-RNA-sekventering (scRNAseq).

Hjerte-kar-skader, såsom myokardieinfarkt, øger varigheden af langsom søvn hos mus, hvilket forstyrrer deres naturlige søvnmønstre, hvilket tyder på en sammenhæng mellem søvnregulering og immunresponser efter hjertehændelser.

Mus med hjerte-kar-skader havde længere perioder med langsomme bølger af søvn og reduceret REM-søvn (rapid eye movement). I tilfælde af myokardieinfarkt varede den øgede søvnvarighed i mere end en uge, sammen med nedsat aktivitetsniveau og lavere kropstemperatur.

Immunsignaler i blodet aktiverede mikroglia i hjernen efter myokardieinfarkt. Forhøjede niveauer af interleukin-1β (IL-1β) aktiverer mikrogliaaktivitet og forårsager en forstærket kemokinrespons, hvorved rekrutteringen af immunceller til hjernen øges.

Flowcytometrianalyse viste også en tilstrømning af monocytter til forskellige hjerneområder, såsom choroid plexus, tredje ventrikel og thalamus, inden for 24 timer efter myokardieinfarkt. Disse monocytter kan frigive signaler, der øger slow-wave søvn, hvilket har vist sig at understøtte helingsprocessen.

Hæmning af monocytters indtrængen i hjernen ved hjælp af CCR2-antagonister forhindrede søvnændringer hos mus. CCR2 spiller således en afgørende rolle i immunresponset, der påvirker, hvordan hjernen og kroppen regulerer søvn efter en hjertehændelse.

Monocytter associeret med myokardieinfarkt udtrykte en tumornekrosefaktor (TNF)-signatur, som ikke var til stede i normale monocytter i blodet. Desuden genoprettede blokering af TNF-aktivitet i hjernen normale søvnmønstre.

Resultaterne af undersøgelsen viser, at immunsignaler via monocyt-produceret TNF efter myokardieinfarkt aktiverer specifikke neuroner i thalamus, hvilket øger varigheden af langsom søvn. Disse observationer giver nye beviser for, hvordan immunresponser efter hjertehændelser kan påvirke søvnmønstre, der hæmmer heling og bedring.