La sonnolenza accumulata, non la privazione del sonno, peggiora le crisi epilettiche: una nuova scoperta cambia l'approccio al trattamento dell'epilessia

Uno studio pubblicato su Nature Communications cambia radicalmente la nostra comprensione della relazione tra sonno ed epilessia. Un team internazionale di ricercatori guidato da Amita Sehgal dell'Università della Pennsylvania ha dimostrato che l'aumento della pressione del sonno (sonnolenza), piuttosto che la riduzione del sonno in sé, aumenta l'attività convulsiva negli organismi con una maggiore predisposizione all'epilessia.

Contesto: Perché è importante?

Le crisi epilettiche spesso aumentano con la privazione del sonno. Questo è ben noto sia nella pratica clinica che nella letteratura scientifica. Tuttavia, il motivo per cui ciò accade è rimasto poco chiaro. Si riteneva generalmente che fosse dovuto a una riduzione della durata del sonno, che altera l'equilibrio tra eccitazione e inibizione nel cervello. Ma questo studio sposta l'attenzione dalla durata del sonno al "momento del sonno", ovvero il bisogno fisiologico di dormire.

Come è stato condotto lo studio?

Gli scienziati hanno utilizzato un modello di epilessia nel moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) con una mutazione parabss1 che causa un aumento dell'attività convulsiva. Questo è uno dei modelli più studiati e riproducibili per lo studio dell'epilessia.

Approccio:

• I ricercatori hanno indotto la restrizione del sonno in vari modi: caffeina, digiuno, attivazione termogenetica dei neuroni e mutazioni genetiche che aumentano l'attività.
• Allo stesso tempo, hanno utilizzato un sistema video ad alta precisione per registrare le crisi in tempo reale.
• Sono stati confrontati i livelli di crisi epilettiche e il grado di “impulso al sonno” fisiologico (quanto il corpo ha bisogno di dormire).

Risultato chiave:
l'attività convulsiva aumentava solo quando aumentava la pulsione al sonno. Quando il sonno veniva ridotto senza aumentare la sonnolenza (come in alcuni moscerini geneticamente modificati), le convulsioni non aumentavano.

Cos'è l'impulso del sonno e come influisce sulle crisi epilettiche?

La pulsione del sonno è una pressione biologica che si è accumulata nel corpo dall'ultima volta che abbiamo dormito. Più a lungo restiamo svegli, più forte diventa la pulsione del sonno.

Secondo l'ipotesi degli autori, quando la pulsione del sonno raggiunge una certa soglia:

• vengono attivati i neuroni specializzati nel cervello coinvolti nella regolazione del sonno;
• Questi neuroni aumentano l'eccitabilità complessiva delle reti neurali, comprese quelle coinvolte nella formazione delle crisi epilettiche;
• Di conseguenza si verifica uno stato di aumentato rischio di crisi epilettiche.

Nuovo ruolo per la serotonina e il recettore 5-HT1A

Gli autori hanno scoperto che uno dei principali fattori che influenzano la formazione del desiderio di sonno è il recettore della serotonina 5-HT1A. La sua espressione nei centri regolatori del sonno è fondamentale per controllare il livello di sonnolenza.

Cosa hanno fatto:

• Per ridurre l'espressione del recettore 5-HT1A è stata utilizzata la modifica genetica.
• Si è scoperto che ciò riduce la pulsione al sonno e l'attività convulsiva, anche dopo la restrizione del sonno.
• Inoltre, hanno testato il buspirone, un farmaco approvato dalla FDA che è un agonista parziale del recettore 5-HT1A, e hanno riscontrato un effetto anticonvulsivante dopo la privazione del sonno.

Significato medico della scoperta

1. Cambiamento di paradigma:
   in precedenza, si pensava che il rischio di crisi epilettiche fosse legato alla quantità di sonno. Ora sembra che la qualità della veglia e il livello di sonnolenza giochino un ruolo chiave.

2. Nuova strada terapeutica:
   se i risultati saranno confermati nei mammiferi, potrebbe essere possibile sviluppare farmaci che riducono l'induzione del sonno o ne bloccano gli effetti, prevenendo così le convulsioni.

3. Potenziale del buspirone:
   il farmaco precedentemente utilizzato per l'ansia può essere riutilizzato per prevenire le crisi notturne o indotte dalla privazione del sonno nei pazienti affetti da epilessia.

Conclusione

Questo studio è uno dei primi a collegare il meccanismo neurobiologico del sonno e l'attività epilettica a livello di specifici circuiti neurali e recettori. Apre la strada alla creazione di approcci fondamentalmente nuovi al trattamento e alla prevenzione dell'epilessia, in particolare delle forme aggravate dai disturbi del sonno.