La neuroimmunologia del sonno

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Il  sistema nervoso centrale (SNC) e il sistema immunitario si influenzano vicendevolmente e questa interazione ha importanti conseguenze funzionali che si manifestano, in maniera molto evidente, a carico del sonno. L’attivazione del sistema immunitario, infatti, induce importanti modificazioni del sonno caratterizzate da: aumento del sonno non  REM, inibizione del sonno REM, frammentazione del sonno con riduzione della durata di tutte le fasi e aumento del numero di transizioni fra uno stato e l’altro.

Secondo una  recente revisione, l’impatto del sonno sull’immunità innata e acquisita è fondamentale, tanto che  i disturbi del sonno sono stati correlati a un’alterata risposta antivirale, a malattie infettive e vaccini, e a una maggiore predisposizione verso  condizioni proinfiammatorie, a loro volta associate a malattie cardiovascolari, cancro e depressione. Quest’ultimo dato pare essere dovuto, in particolare, all’effetto che  l’interruzione del sonno esercita sul segnale adrenergico, in grado di stimolare l’espressione genica dei fattori infiammatori.

A  livello molecolare, il riconoscimento di alcune componenti degli agenti  infettivi da parte del  nostro sistema immunitario induce la sintesi e il rilascio di citochine, come l’interleuchina

1 (IL-1) e il fattore di necrosi tumorale (Tumor Necrosis Factor, TNF), in grado di mediare parte dei cambiamenti a carico del sonno.

Queste citochine possono stimolare le cellule endoteliali dei vasi cerebrali nella  produzione, all’interno della barriera ematoencefalica, di ulteriori sostanze, come le prostaglandine, che sembrano avere ripercussioni sul sonno

Nell’organismo esiste un  vero e proprio orologio biologico  in- terno situato nel  nucleo suprachiasmatico (NSC) dell’ipotalamo,  il quale,  funzionando come un  oscillatore, provvede  alla genesi del ritmo  circadiano, ossia dell’alternanza sonno-veglia nell’arco della giornata (24 ore). Il NSC, inoltre, tramite mecca- nismi ancora da chiarire,  coordina e sincronizza l’attività di altri oscillatori  biologici.

L’attività del  NSC è influenzata da eventi circadiani, il principale  dei  quali  è  l’alternanza luce-buio. Il  NSC, infatti, riceve informazioni sullo stato di illuminazione direttamente  dalla retina, innerva i centri ipotalamici (tratto retino-ipotalamico) e troncoencefalici deputati al controllo delle funzioni vegetative e stimola  la secrezione di melatonina da parte della ghiandola pineale.

Esistono sistemi neuroanatomici e neurochimici cerebrali di controllo che garantiscono il corretto ritmo circadiano sonno- veglia: sistemi che promuovono la veglia e la desincronizzazione dell’EEG; sistemi che promuovono il sonno.

> Sistemi che  promuovono la veglia e la desincronizzazione dell’EEG

I  nuclei  aminergici del  tronco encefalico sono rappresentati dai neuroni noradrenergici del  locus coeruleus e dai neuroni serotoninergici del nucleo del rafe. L’attività di questi sistemi è correlata alla veglia: la frequenza di scarica dei loro neuroni è massima durante la veglia, si riduce durante il sonno non REM e si porta quasi a zero durante il sonno REM. Il rilascio di noradrenalina e serotonina varia parallelamente alle modificazioni della frequenza di scarica di questi neuroni. Essi proiettano diffusamente alla corteccia e all’ippocampo, al talamo e all’ipotalamo. Tutte le condizioni che stimolano l’attività dei neuroni noradrenergici troncoencefalici promuovono la veglia, mentre l’inibizione degli stessi neuroni ha effetti opposti. I neuroni serotoninergici promuovono la veglia e preparano il sonno che segue, attraverso la sintesi  e il rilascio di una  o più molecole che stimolano il sonno stesso. La serotonina, inoltre, inibisci neuroni colinergici del prosencefalo basale. Anche la dopamina è coinvolta nel mantenimento della veglia

> Sistemi che  promuovono il sonno

I  neuroni GABAergici proiettano alle strutture coinvolte nel mantenimento della veglia, inibendole. Se l’attivazione di tali neuroni promuove il sonno, la loro lesione, al contrario, lo riduce con effetti differenti, maggiormente a carico del sonno REM o non REM a seconda della specifica area interessata dalla lesione.

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