Il ruolo chiave del sonno nel recupero cardiaco

La ricerca dimostra come il sonno riduca l'infiammazione cardiaca e acceleri la guarigione dopo un infarto regolando i percorsi immunitari e neurali.

In un recente studio pubblicato sulla rivista Nature, i ricercatori hanno esaminato gli effetti del sonno sull'infiammazione e sul recupero dopo un infarto. Nei topi e negli esseri umani, si è scoperto che il sonno riduce l'infiammazione cardiaca, reclutando monociti nel cervello e limitando l'attività del nervo simpatico cardiaco.

La connessione tra il cervello e il cuore

Cervello e cuore sono strettamente connessi e interagiscono attraverso segnali immunitari e percorsi neurali per preservare la salute. Il sonno è particolarmente importante per la salute cardiovascolare, poiché una scarsa qualità del sonno e la mancanza di sonno possono aumentare il rischio di infarto.

Le ricerche attuali suggeriscono che il cervello regoli la salute cardiaca durante il sonno attraverso complesse vie neurali e immunitarie. Ad esempio, i segnali provenienti dall'ipotalamo influenzano l'attività delle cellule immunitarie e la progressione delle malattie cardiovascolari.

I vasi sanguigni che trasportano l'ossigeno dal cuore sono essenziali anche per comunicare lo stato fisiologico del cuore al cervello. Nonostante una quantità significativa di ricerche sui disturbi del sonno nei pazienti con cardiopatie, gli effetti del danno cardiaco sul sonno, così come gli effetti reciproci di un sonno alterato sul recupero cardiaco, rimangono in gran parte inesplorati.

Per lo studio sull'uomo, i ricercatori hanno analizzato il tessuto cerebrale di donatori che avevano subito un infarto miocardico entro due settimane dal decesso. I soggetti con una storia di malattie neurodegenerative, lesioni cerebrali, cancro o ictus sono stati esclusi dall'analisi. I campioni di tessuto umano sono stati colorati per CCR-2 (recettore della chemiochina CC) e CD68 (cluster di differenziazione 68).

Per valutare il sonno, i ricercatori hanno esaminato 78 pazienti che facevano parte di uno studio tedesco su persone con sindrome coronarica acuta. I pazienti a cui erano stati prescritti sonniferi o che soffrivano di disturbi del sonno sono stati esclusi dall'analisi.

Il gruppo è stato sottoposto ad angiografia coronarica e misurazione della frazione di eiezione mediante ecocardiografia. La qualità del sonno dei pazienti è stata valutata anche utilizzando la Pittsburgh Mini-Sleep Scale, che misura la durata del sonno, la latenza, i disturbi e la qualità complessiva.

È stato inoltre condotto uno studio randomizzato controllato crossover per esaminare l'impatto della privazione cronica del sonno sulla programmazione delle cellule immunitarie. I partecipanti sono stati esposti a condizioni di sonno adeguate e limitate per sei settimane, dopodiché sono stati raccolti campioni di sangue per le analisi.

L'infarto miocardico è stato indotto nei topi legando l'arteria coronaria discendente anteriore sotto anestesia. Dopo essersi ripresi dall'infarto miocardico, i topi sono stati inseriti in una camera di frammentazione del sonno. Ai topi sono stati inoltre impiantati un elettroencefalogramma (EEG) e un'elettromiografia (EMG) per il monitoraggio.

Campioni di midollo osseo, sangue, cuore e cervello sono stati ottenuti da topi per l'analisi citofluorimetrica e l'immunocolorazione. I biomarcatori plasmatici e le proteine tissutali associati alla funzione cardiaca e cerebrale sono stati misurati utilizzando immunoassay e analisi dell'RNA, tra cui la reazione a catena della polimerasi quantitativa (qPCR) e il sequenziamento dell'RNA a singola cellula (scRNAseq).

I danni cardiovascolari come l'infarto del miocardio aumentano la durata del sonno a onde lente nei topi, interrompendo i loro naturali schemi di sonno, il che suggerisce un collegamento tra la regolazione del sonno e le risposte immunitarie dopo eventi cardiaci.

I topi con lesioni cardiovascolari presentavano periodi di sonno a onde lente più lunghi e una riduzione della fase REM del sonno. Nel caso dell'infarto miocardico, la maggiore durata del sonno è durata più di una settimana, insieme a una riduzione dei livelli di attività e a una temperatura corporea più bassa.

I segnali immunitari nel sangue hanno attivato la microglia nel cervello dopo un infarto miocardico. Livelli elevati di interleuchina-1β (IL-1β) attivano l'attività della microglia e causano una risposta chemochinica potenziata, aumentando così il reclutamento di cellule immunitarie nel cervello.

L'analisi citofluorimetrica ha inoltre mostrato un afflusso di monociti in varie regioni cerebrali, come il plesso coroideo, il terzo ventricolo e il talamo, entro 24 ore dall'infarto miocardico. Questi monociti possono rilasciare segnali che aumentano il sonno a onde lente, che ha dimostrato di supportare il processo di guarigione.

L'inibizione dell'ingresso dei monociti nel cervello mediante antagonisti del CCR2 ha prevenuto le alterazioni del sonno nei topi. Pertanto, il CCR2 svolge un ruolo fondamentale nella risposta immunitaria che influenza il modo in cui il cervello e l'organismo regolano il sonno dopo un evento cardiaco.

I monociti associati all'infarto miocardico esprimevano una firma del fattore di necrosi tumorale (TNF) assente nei monociti normali nel sangue. Inoltre, il blocco dell'attività del TNF nel cervello ripristinava i normali ritmi del sonno.

I risultati dello studio mostrano che, dopo un infarto miocardico, i segnali immunitari, tramite il TNF prodotto dai monociti, attivano specifici neuroni nel talamo, aumentando la durata del sonno a onde lente. Queste osservazioni forniscono nuove prove di come le risposte immunitarie successive a eventi cardiaci possano influenzare i modelli di sonno che ostacolano la guarigione e il recupero.