Имунната система Добър сън за добро здраве - спектър на науката
Имунна система: добър сън за добро здраве
Това, което се случва в собствената ви спалня, обикновено е личен въпрос. Но сънят се следи отблизо на осмия етаж на Медицинския център за диаконеса Beth Israel (BIDMC) в Бостън: електродите върху кожата и в косата следят мозъчната активност на участниците, сензорите на ставите отчитат всяко движение, а маншетите на пръстите отчитат кръвното налягане. Дори всяко трептене на очите се регистрира и телесните течности се считат за суровини - и всичко това под постоянното бдително око на директора на изследването.
Тестовите субекти редовно идват по двойки в Центъра за клинични изследвания на Харвардския катализатор, за да пренощуват там в продължение на три седмици. След няколко нощи на аклиматизация, на всяка двойка е назначен произволен режим на сън. На някои им е позволено да си почиват осем часа всяка вечер, други спават само малко: в продължение на три нощи им е позволено да спят само четири часа, последвани от една нощ с осемчасова почивка - и цялото нещо се повтаря в четири цикъла.
„Искаме да разберем как се променят физиологичните процеси в тялото, когато има дълъг период на дефицит на сън“, казва Джанет Мълингтън от Отдела за изследване на съня и възпалителните системи към BIDMC. 22-дневното проучване е едно от най-дългите до момента.
„Дори умереното лишаване от сън благоприятства подсъзнателното възпаление“
(Александрос Вгонцас)
В миналото повечето контролирани проучвания на съня бяха кратки, но изключително лишени от сън: доброволците трябваше да останат будни в продължение на 24 часа до пет дни. Тези проучвания за остро лишаване от сън показват как липсата на сън се отразява на различни възпалителни реакции, метаболизъм и други физиологични процеси. Изследователите обаче бяха загрижени, че тези екстремни случаи не отразяват непременно действителните навици на спане в индустриализираните общества: Хората спят редовно, но не достатъчно дълго. Според Американския център за контрол и превенция на заболяванията една трета от американските работници спят по-малко от шест часа на ден - препоръчват се седем до девет часа.
Поради тази причина изследователите разработиха по-продължителни експерименти, за да проверят как тялото реагира на време за сън, което е под препоръките. Обикновено те продължават една до две седмици и се състоят от повтарящи се фази с намалено време за почивка. „Това, което научаваме от него, е по-вероятно да се приложи в реалния свят“, казва Мълингтън.
Предишната епидемиологична работа идентифицира първите данни, че хората с недостатъчен сън са по-склонни да страдат от затлъстяване, диабет, сърдечно-съдови заболявания и рак и да умрат преждевременно. Сега контролните проучвания трябва да изяснят основните механизми зад тях.
Вредни последици
Първата работа по този въпрос е публикувана през 1999 г. от Eve Van Cauter от Чикагския университет и нейните колеги: на единадесет младежи е било позволено да затворят очите си само шест поредни нощи по четири часа. След това изследователите измерват нивата на кръвната си захар и отделянето на инсулин в отговор на нивата на глюкозата в кръвта. И двете мерни единици на метаболизма на захарта спаднаха с една трета след лишаване от сън.
Екипът на Ван Каутър сега е открил молекулярна изкупителна жертва за това отслабване на метаболизма. За да направят това, те първо взеха мастни клетки от коремната тъкан на участниците в изследването, на които беше позволено да почиват само 4,5 часа в продължение на четири последователни нощи, а след това отново, след като са спали в продължение на четири нощи. Тя обърна специално внимание на това дали ключовият протеин AKT на инсулиновия сигнален път е активен в мастните клетки. Всъщност неговата активност след лишаване от сън е била значително по-слаба, отколкото в отпочинало състояние на тестваните. Намалените нива на АКТ са подобни на тези, наблюдавани при хора с инсулинова резистентност, затлъстяване и диабет тип 2. Ограниченията за сън съответстват на „наддаване на тегло от десет килограма“, казва Ван Каутър. "Това е голям ефект, който може да се случи бързо."
Различни проблеми
Експерименталното лишаване от сън разкрива и здравословни проблеми, несвързани с метаболизма. През 2003 г. проучване на Мълингтън и психиатъра Дейвид Дингес от университета в Пенсилвания във Филаделфия показва, че сънят намалява до четири до шест часа след 14 дни, намалява вниманието и ефективността при различни когнитивни тестове. Мълингтън и нейната колега от BIDMC Моника Хаак също установяват по-късно, че сънят, намален до четири часа след дванадесет дни, също може да увреди имунната система. Към края на експеримента преуморените кандидати имат повишени кръвни нива на интерлевкин-6 (IL-6) и С-реактивен протеин (CRP), които са свързани с възпалителни реакции в организма, като коронарна артериална болест.
„Носителите на този алел са по-чувствителни към лишаването от сън“
(Намни Гоел)
„Дори това умерено лишаване от сън благоприятства основното възпаление“, казва Александрос Вгонцас, специалист по съня в Пенсилванския държавен университет в Хърши. "Многобройни проучвания показват, че повишените нива на тези маркери на възпалението са свързани с артериосклероза, сърдечни проблеми или диабет. Следователно подозираме, че дългосрочното лишаване от сън причинява състояния в организма, които в крайна сметка могат да доведат до сърдечно-съдови заболявания."
Това отслабване на имунната система изглежда също намалява имунния отговор към ваксините. Миналата година екип, ръководен от психолога Арик Пратер от Калифорнийския университет в Сан Франциско, съобщи, че повече от една четвърт от възрастните, които са получили стандартни ваксинации срещу хепатит В и които редовно са спали по-малко от шест часа през нощта, не са разработили клинична защита - в сравнение с ниво на неуспех от само 3,4 процента сред изследваните лица, които са имали повече от седем часа сън на нощ.
Твърде много сън също може да бъде проблем: през 2009 г. Санджай Пател и Сюзън Редлайн от Brigham и Болница за жени в Бостън показаха, че хората, които съобщават, че спят повече от осем часа на нощ, също имат повишени нива на IL-6, CRP и фактор на туморна некроза (TNF). TNF е друг цитокин, който участва в системното възпаление. В момента психоневроимунологът Майкъл Ъруин от Калифорнийския университет в Лос Анджелис тества в разследване дали тези маркери на възпалението отново намаляват, когато хората намаляват прекомерния си сън до нормално.
Натиск за промяна
Междувременно изследванията за причините, поради които моделите на съня могат да бъдат нездравословни, достигнаха едно ниво по-ниско: по отношение на генната активност и ДНК. В началото на годината учени от университета в Съри в Гилдфорд публикуваха статия за 26 здрави субекта, на които беше позволено да спят поне осем часа на нощ и още по-малко от шест часа на нощ. След всяка седмица те трябваше да останат будни в продължение на 40 часа непрекъснато, докато Derk-Jan Dijk и колеги измерваха съответната степен на тяхната генна експресия в кръвните клетки. Само след седем дни недостатъчен сън активността на 711 гена се е променила. Както се очакваше, бяха засегнати гени, свързани с нивата на стрес, имунната система и клетъчния метаболизъм. Въпреки това, различни гени, които участват в общата генна регулация и ремоделирането на хроматин, бяха еднакво повлияни. Това предполага, че хроничното лишаване от сън може да има много по-негативни последици, отколкото се смяташе досега. Още повече: ако една напълно безсънна нощ е последвала предишна липса на сън, броят на засегнатите гени се е увеличил до 856 - след почивна седмица обаче са били засегнати само 122 гена.
„Един от нашите участници реши да спи по-дълго дори след проучването“
(Моника Хаак)
Генетичните различия изглежда също са в основата на различните физически реакции на отделните индивиди към лишаването от сън, както разкриха Дингес и Намни Гоел от Университета в Пенсилвания: Те успяха да установят връзка между определен генен вариант, участващ в имунния отговор на организма, и повишена сънливост или тежка умора открити при здрави тестови лица, на които е било позволено да спят само по четири часа в продължение на пет нощи. „Носителите на този алел са по-чувствителни към лишаването от сън“, казва Гоел - около 20 до 30 процента от населението има този вариант.
Междувременно вниманието все повече се насочва към практическото прилагане на резултатите от изследването, за да се подобри благосъстоянието на пациентите. Haack и Mullington публикуваха проучване за осъществимост миналата година, при което 13 души с ранни признаци на високо кръвно налягане и по-малко от седем часа сън на нощ добавиха час към почивката си в продължение на шест седмици. Група за сравнение от девет, от друга страна, запази обичайните си навици за сън. В крайна сметка средното кръвно налягане на по-отпочиналите субекти е спаднало от 142/82 на 128/74, докато е останало същото в контролната група. Това проучване вече е променило поведението на поне един тестван човек, отбелязва Хаак: "Един от нашите участници реши да спи по-дълго след проучването. Той с гордост ни каза, че неговият кардиолог е успял да намали лекарствата си за кръвно налягане."
Спокоен сън
Много хора с дефицит на сън, който е вреден за здравето им, също могат да се възползват от лекарствата. Все още обаче е предизвикателство да се разбере кои лекарства могат да помогнат на хората. "Имаме нужда от биомаркери или функционални групи, с които бихме могли да идентифицираме онези индивиди, които не получават достатъчно сън и следователно рискуват да навредят на здравето им. С това наистина бихме могли да помогнем на хората и може би да се насочим към механистични сигнални пътища", каза Redline. "Може би тогава те биха се възползвали повече от противовъзпалителни лекарства или блокери на холестерола."
Такива лекарства могат да облекчат до известна степен последиците от безсънието или лишенията, но едва ли ще бъдат най-добрият вариант, предупреждават експертите. „Поради многобройните сигнални пътища не мога да си представя, че едно-единствено фармакологично решение би предотвратило негативните ефекти от лишаването от сън“, казва Ван Каутър. „Няма да има вълшебно хапче.“ В крайна сметка всичко сочи към светски извод: спи добре, за да останеш здрав.