O sono está criticamente envolvido em numerosos processos biológicos, incluindo regulação imunológica, performance cognitiva e metabolismo. A privação prolongada de sono (SD) pode levar à mortalidade prematura em vários modelos experimentais. Inúmeros problemas de saúde resultam de sono insuficiente, incluindo aumento da suscetibilidade a infecções e doenças inflamatórias crônicas. A perda de sono também está associada à depuração inadequada de metabólitos, proteínas e à produção de citocinas próinflamatórias pelo sistema nervoso central (SNC). Com base nisso, SANG et al. buscaram descrever os mecanismos pelos quais o sono regula a imunidade e como o sono insuficiente resulta em efeitos adversos para a saúde. Para isso, o grupo desenvolveu uma metodologia chamada prevenção de ondulação pela água (CPW), pela qual os camundongos são submetidos à restrição ao sono. No modelo CPW, os camundongos são alojados em gaiolas contendo uma camada superficial de água, atingindo apenas os tornozelos dos animais. Quando os camundongos demonstram sinais de tentativa de dormir, como o encolhimento do corpo, eles acabam despertando ao tocarem seus narizes na água. Para avaliar a eficácia desse modelo, os pesquisadores realizaram análises de sono/vigília baseadas em eletroencefalografia (EEG) e eletromiografia (EMG). Eles observaram que os camundongos submetidos à privação de sono permaneceram em estado de vigília por uma média de aproximadamente 1.400 minutos por dia, representando uma porcentagem notável de 96% do tempo. O grupo observou que animais submetidos a SD por 4 dias ou mais exibiam mortalidade prematura e inflamação sistêmica grave, caracterizada por sintomas semelhantes aos da síndrome de tempestade de citocinas, disfunção de múltiplos órgãos (MODS), regulação positiva na expressão de IL-6 e IL-17A, e das quimiocinas CXCL1 e CXCL2, além do acúmulo de neutrófilos circulantes. Esses eventos foram causados pelo aumento de prostaglandina D2 (PGD2), que é uma das mais potentes substâncias endógenas promotoras do sono, na barreira hematoencefálica (BBB), por intermédio do transportador ABC, da subfamília C4 de transportadores de cassetes de ligação à ATP sintase. Após atravessar a BBB, a PGD2 entra no líquido cefalorraquidiano e é reconhecida pelo receptor 1 de PGD2 (DP1), membro dos receptores acoplados à proteína G, o que induz uma tempestade de citocinas potencialmente fatal quando a privação de sono é prolongada. Para confirmar esses achados, os pesquisadores realizaram experimentos adicionais com camundongos deficientes para prostaglandinas. Esses camundongos deficientes na via de sinalização de PGD2 não apresentaram os mesmos efeitos letais da privação de sono observados nos camundongos do grupo controle, corroborando que a tempestade de citocinas mediada por PGD2 é crucial para os efeitos adversos da privação de sono. Em conjunto, estes resultados revelam importante via pela qual o sono regula o sistema imunológico e os riscos associados à sua privação prolongada.

Resumo gráfico – A privação de sono aumenta o efluxo de prostaglandina D2 pela barreira hematoencefálica causando inflamação sistêmica. A privação de sono leva ao efluxo de PGD2 pelo sistema nervoso central, a PGD2 é reconhecida e transportada através da BBB por intermédio dos receptores ABC4, sendo reconhecida por receptores DP1. A interação PGD2-DP1 promove a tempestade de citocinas com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos e acúmulo de neutrófilos circulantes. Fonte: (SANG et al., 2023).

Referência:

SANG, D. et al. Prolonged sleep deprivation induces a cytokine-storm-like syndrome in mammals. Cell, v. 186, n. 25, p. 5500- 5516.e21, 2023.