Experimentând cu șoareci, cercetătorii Johns Hopkins Medicine au adăugat la dovezi că un hormon cel mai bine cunoscut pentru a ajuta la reglarea foamei și a greutății corporale ar putea ușura și mai eficient problemele de respirație experimentate în timpul somnului, atunci când este administrat prin nas.

problemele

Deși studiile clinice care utilizează hormonul, cunoscut sub numele de leptină, nu sunt încă la orizont, anchetatorii spun că succesul lor prin administrarea acestuia prin nasul animalelor de testare îi poate ajuta să dezvolte terapii mai ușor de utilizat pentru persoanele cu probleme de respirație legate de somn. cum ar fi apneea în somn.

Descoperirile au fost publicate online oct. 12 în American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.

Leptina, un hormon produs de celulele adipoase care a fost identificat pentru prima dată în 1994, vizează centrul apetitului creierului, ajutând la reglarea poftei de mâncare. „Deși potențialul leptinei pentru tratarea obezității și reducerea supraalimentării nu a reușit să se materializeze în studiile la om, rolul său în sistemul respirator a declanșat noi runde de posibilități terapeutice”, spune Vsevolod Polotsky, MD, Ph.D., profesor de medicină de îngrijire pulmonară și critică la Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins și autor principal al studiului. Laboratorul său studiază hormonul de mai bine de 20 de ani.

Un accent deosebit al cercetării sale este căutarea de noi strategii pentru tratarea apneei obstructive de somn, o afecțiune gravă și chiar potențial letală care afectează aproximativ 30% din SUA. adulți, spune Polotsky. Prevalența crește la 50% în rândul populațiilor obeze. Tulburarea este marcată de perioade scurte și frecvente în care respirația se oprește în timpul somnului datorită închiderii căilor respiratorii superioare. Rezultatul este lipsa de oxigen. Persoanele cu obezitate prezintă, de asemenea, un risc mai mare decât cel obișnuit de a avea o altă problemă de respirație a somnului, numită sindromul de hipoventilație a obezității, în care centrele cerebrale care reglează respirația în timpul somnului funcționează anormal și nu reușesc să mărească respirația în mod corespunzător ca răspuns la dioxidul de carbon, ceea ce are ca rezultat acumularea de carbon dioxid din sânge. Sindromul însoțește adesea apneea de somn.

În prezent, cel mai frecvent tratament eficient pentru aceste probleme de somn este purtarea regulată a unei măști și a unei mașini de presiune pozitivă continuă a căilor respiratorii (CPAP), care crește mecanic presiunea aerului din gât pentru a menține căile respiratorii deschise în timpul somnului. Dar, deoarece mașinile CPAP trebuie purtate tot timpul în timpul somnului, iar unii pacienți le consideră greoaie, incomode, zgomotoase și restrânse, un număr substanțial de oameni nu le pot tolera și nu le mai pot folosi.

Polotsky spune că cercetările anterioare au arătat că leptina este esențială în reglarea respirației și poate trata cu succes simptomele respirației tulburate de somn la șoarecii obezi lipsiți de leptină. Cu toate acestea, șoarecii cu obezitate indusă de dietă sunt rezistenți la hormonul leptinei și nu au răspuns atunci când leptina a fost injectată în burtă (sau abdomen).

„Unul dintre motivele majore pentru rezistența la leptină este că hormonul injectat este greu să treacă prin bariera hematoencefalică și să intre în celulele creierului țintă”, spune Slava Berger, coleg postdoctoral în laboratorul Polotsky și primul autor al lucrării. Am suspectat ca administrarea de leptina prin nas ar putea ocoli aceasta bariera si de a depasi rezistenta la leptina la animalele noastre de testare.

Pentru a testa această idee, cercetătorii au făcut mai întâi șoareci adulți masculi obezi prin hrănirea lor cu o dietă bogată în grăsimi timp de 16 săptămâni. Deoarece leptina poate provoca scăderea în greutate pe termen lung - ceea ce reduce și problemele de respirație - cercetătorii au evaluat mai întâi efectul imediat al unei doze unice de leptină (0,4 miligrame pe kilogram de greutate corporală) asupra respirației de somn înainte ca efectul de scădere în greutate să poată lua loc. Atât la șoarecii care au primit leptină, cât și la cei care nu au primit-o? Fie s-au stropit în nas sau s-au injectat în burtă? Ei s-au uitat la nivelurile de oxigen din sânge punând gulerele gâtului pe șoareci, care erau similare cu clemele folosite pe degetele umane în setările de îngrijire urgentă pentru a măsura nivelurile de oxigen din sânge. Rezultatele au indicat faptul că doar șoarecii cărora li s-a administrat leptină prin nas au prezentat o ventilație crescută cu peste 40% în timpul somnului, ceea ce a atenuat obstrucția căilor respiratorii superioare și a redus de câte ori șoarecii au avut niveluri insuficiente de oxigen cu mai mult de jumătate.

Cercetătorii au colorat neuronii din creierul șoarecilor cărora li s-a administrat leptină prin nas și au descoperit că receptorul leptinei de pe suprafața neuronilor a detectat leptina, ceea ce înseamnă că această metodă de eliberare a ocolit bariera hematoencefalică și a transportat leptina direct în creier, astfel evitarea rezistenței la leptină.

Pentru a analiza în continuare efectele metabolice pe termen lung ale tratamentului cu leptină, cercetătorii au tratat un subset de șoareci obezi cu leptină prin nas sau abdomen timp de două săptămâni. Din nou, doar șoarecii tratați cu leptină prin nas au arătat reducerea aportului de alimente și pierderea în greutate. Șoarecii au pierdut 1 gram, aproape 3% din greutatea corporală totală, în timp ce șoarecii cărora li s-a administrat leptină în abdomen au câștigat mai mult de 3 grame, indicând rezistență la leptină.

„Credem că studiul nostru oferă primele dovezi de acest fel care dau leptina prin nas ușurează respirația tulburată de somn”, spune Polotsky. In viitor, planuim studii pentru a analiza efectele diferitelor doze de leptina administrate prin nas la soareci.

„Identificarea moleculelor cheie care reglează respirația și modul în care aceste molecule ar putea fi utilizate pentru tratarea afecțiunilor medicale, cum ar fi apneea în somn, este o realizare semnificativă”, a spus Michael Twery, Ph.D., director al Centrului Național pentru Cercetarea Tulburărilor de Somn de la National Heart, Lung și Blood Institute, parte a Institutului Național de Sănătate. Descoperirea stabilește stadiul pe care pot fi dezvoltate noi opțiuni de tratament.

Cercetătorii avertizează că, la fel ca în cazul utilizării leptinei pentru tratarea obezității, studiile la șoareci ar putea să nu fie aplicabile oamenilor. „Credem că tratamentul cu leptină ar trebui testat la om la un moment dat, dar mai întâi trebuie să analizăm potențialele efecte secundare, reacțiile alergice și alți factori înainte ca acest lucru să se întâmple”, spune Polotsky.

Și costurile sunt o considerație pentru terapiile viitoare. Potrivit American Sleep Association, un CPAP mediu costă între 500 și 3.000 de dolari. Utilizarea clinică actuală a leptinei sub formă de metreleptină - un înlocuitor sintetic extrem de scump pentru leptină - tratează cazurile rare de deficit de leptină la sute de mii de dolari pe an. Cu toate acestea, Polotsky și Berger estimează că, dacă leptina nazală este găsită sigură și eficientă pentru utilizare clinică, costurile ar putea fi similare cu formele inhalate ale hormonului insulină, care se ridică la aproximativ 25 USD.