Thiếu ngủ nghịch lý gây suy giảm khả năng sống sót ở chuột sau khi nhiễm ký sinh trùng sốt rét

Malaria Journal - Tập 14 - Trang 1-7 - 2015
Lisandro Lungato1, Marcos L Gazarini2, Edgar J Paredes-Gamero3, Sergio Tufik1, Vânia D’Almeida
1Department of Psychobiology, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil
2Department of Biosciences, Universidade Federal de São Paulo, Santos, Brazil
3Department de Biochemistry, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil

Tóm tắt

Các bệnh ký sinh như sốt rét là một vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn ở nhiều quốc gia và sự rối loạn mô hình giấc ngủ ngày càng trở nên phổ biến trong đời sống hiện đại. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của thiếu ngủ nghịch lý (PSD) và sự hồi phục giấc ngủ (RB) lên nhiễm ký sinh trùng sốt rét ở chuột. Sau khi thiếu ngủ, một nhóm chuột ngay lập tức bị nhiễm ký sinh trùng (PSD). Hai nhóm hồi phục giấc ngủ PSD được phép ngủ bình thường trong 24 giờ (24 h RB) hoặc 48 giờ (48 h RB). Sau các giai đoạn hồi phục, chuột được tiêm ký sinh trùng. Nhóm PSD bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi ký sinh trùng với tỷ lệ tử vong cao hơn (0.02), số lượng tế bào nhiễm bệnh nhiều hơn (p < 0.01) và giảm cân (p < 0.04) so với nhóm đối chứng và nhóm 48 h RB. Nhóm 24 h RB cũng có sự khác biệt so với nhóm đối chứng trong mức sống sót (p < 0.03), số lượng tế bào nhiễm bệnh (p < 0.05) và trọng lượng cơ thể (p < 0.04). Sau 48 giờ hồi phục giấc ngủ, động vật đã phục hồi phản ứng đối với nhiễm ký sinh trùng tương tự như các động vật ngủ bình thường. Những kết quả này gợi ý rằng PSD gây tổn hại cho hệ miễn dịch và dẫn đến tăng mức độ nghiêm trọng của nhiễm ký sinh trùng sốt rét; chỉ cần 48 giờ hồi phục giấc ngủ là đủ để đưa phản ứng nhiễm trùng của chuột trở lại giá trị cơ bản.

Từ khóa

#Thiếu ngủ nghịch lý #ký sinh trùng sốt rét #chuột #hệ miễn dịch #nhiễm trùng.

Tài liệu tham khảo

Grandner MA, Hale L, Moore M, Patel NP. Mortality associated with short sleep duration: the evidence, the possible mechanisms, and the future. Sleep Med Rev. 2010;14:191–203. Everson CA, Toth LA. Systemic bacterial invasion induced by sleep deprivation. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2000;278:R905–16. Bollinger T, Bollinger A, Oster H, Solbach W. Sleep, immunity, and circadian clocks: a mechanistic model. Gerontology. 2010;56:574–80. Majde JA, Krueger JM. Links between the innate immune system and sleep. J Allergy Clin Immunol. 2005;116:1188–98. Irwin MR, Wang M, Campomayor CO, Collado-Hidalgo A, Cole S. Sleep deprivation and activation of morning levels of cellular and genomic markers of inflammation. Arch Intern Med. 2006;166:1756–62. Bollinger T, Bollinger A, Skrum L, Dimitrov S, Lange T, Solbach W. Sleep dependent activity of T cells and regulatory T cells. Clin Exp Immunol. 2009;155:231–8. Zager A, Andersen ML, Ruiz FS, Antunes IB, Tufik S. Effects of acute and chronic sleep loss on immune modulation of rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2007;293:R504–9. Irwin M, McClintick J, Costlow C, Fortner M, White J, Gillin JC. Partial night sleep deprivation reduces natural killer and cellular immune responses in humans. FASEB J. 1996;10:643–53. Guariniello LD, Vicari P, Lee KS, de Oliveira AC, Tufik S. Bone marrow and peripheral white blood cells number is affected by sleep deprivation in a murine experimental model. J Cell Physiol. 2012;227:361–6. Everson CA. Clinical assessment of blood leukocytes, serum cytokines, and serum immunoglobulins as responses to sleep deprivation in laboratory rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2005;289:R1054–63. Wisor JP, Clegern WC, Schmidt MA. Toll-like receptor 4 is a regulator of monocyte and electroencephalographic responses to sleep loss. Sleep. 2011;34:1335–45. Lungato L, Tamanaha P, Rodrigues MDB, Visniauskas B, Chagas JR, Tufik S, et al. Chitotriosidase as a marker of macrophage activation after paradoxical sleep deprivation. Sleep Sci. 2013;6:5–8. Simão R, Gallo PR. Infant mortality in Cabinda, Angola: challenge to health public policies. Rev Bras Epidemiol. 2013;16:826–37. McGready R, Wongsaen K, Chu CS, Tun NW, Chotivanich K, White NJ, et al. Uncomplicated Plasmodium vivax malaria in pregnancy associated with mortality from acute respiratory distress syndrome. Malar J. 2014;13:191. Pollitt LC, Mackinnon MJ, Mideo N, Read AF. Mosquito transmission, growth phenotypes and the virulence of malaria parasites. Malar J. 2013;12:440. Spence PJ, Jarra W, Lévy P, Reid AJ, Chappell L, Brugat T, et al. Vector transmission regulates immune control of Plasmodium virulence. Nature. 2013;498:228–31. Mackinnon MJ, Read AF. Immunity promotes virulence evolution in a malaria model. PLoS Biol. 2004;2:E230. Malu DT, Bélanger B, Desautels F, Kelendji K, Dalko E, Sanchez-Dardon J, et al. Macrophage migration inhibitory factor: a downregulator of early T cell-dependent IFN-gamma responses in Plasmodium chabaudi adami (556 KA)-infected mice. J Immunol. 2011;186:6271–9. Wilmore JR, Maue AC, Lefebvre JS, Haynes L, Rochford R. Acute Plasmodium chabaudi infection dampens humoral responses to a secondary T-dependent antigen but enhances responses to a secondary T-independent antigen. J Immunol. 2013;191:4731–9. da Silva HB, de Salles EM, Panatieri RH, Boscardin SB, Rodríguez-Málaga SM, Alvarez JM, et al. IFN-γ-induced priming maintains long-term strain-transcending immunity against blood-stage Plasmodium chabaudi malaria. J Immunol. 2013;191:5160–9. Benedict C, Brytting M, Markström A, Broman JE, Schiöth HB. Acute sleep deprivation has no lasting effects on the human antibody titer response following a novel influenza A H1N1 virus vaccination. BMC Immunol. 2012;13:1. Ashley NT, Walton JC, Haim A, Zhang N, Prince LA, Fruchey AM, et al. Sleep deprivation attenuates endotoxin-induced cytokine gene expression independent of day length and circulating cortisol in male Siberian hamsters (Phodopus sungorus). J Exp Biol. 2013;216(Pt14):2581–6. Andersen ML, D’Almeida V, Ko GM, Kawakami R, Martins PJF, Magalhães LE, et al. Princípios éticos e práticos do uso de animais de experimentação. Unifesp: São Paulo; 2004. Silva RH, Abílio VC, Takatsu AL, Kameda SR, Grassl C, Chehin AB, et al. Role of hippocampal oxidative stress in memory deficits induced by sleep deprivation in mice. Neuropharmacology. 2004;46:895–903. Gazarini ML, Thomas AP, Pozzan T, Garcia CR. Calcium signaling in a low calcium environment: how the intracellular malaria parasite solves the problem. J Cell Biol. 2003;161:103–10. Bentivoglio M, Grassi-Zucconi G. The pioneering experimental studies on sleep deprivation. Sleep. 1997;20:570–6. Everson CA. Sustained sleep deprivation impairs host defense. Am J Physiol. 1993;265(5 Pt 2):R1148–54. Everson CA, Thalacker CD, Hogg N. Phagocyte migration and cellular stress induced in liver, lung, and intestine during sleep loss and sleep recovery. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2008;295:R2067–74. Lungato L, Gazarini ML, Paredes-Gamero EJ, Tersariol IL, Tufik S, D’Almeida V. Sleep deprivation impairs calcium signaling in mouse splenocytes and leads to a decreased immune response. Biochim Biophys Acta. 1820;2012:1997–2006. Hirotsu C, Rydlewski M, Araújo MS, Tufik S, Andersen ML. Sleep loss and cytokines levels in an experimental model of psoriasis. PLoS One. 2012;7:e51183. Langhorne J, Ndungu FM, Sponaas AM, Marsh K. Immunity to malaria: more questions than answers. Nat Immunol. 2008;9:725–32. Medeiros MM, da Silva HB, Reis AS, Barboza R, Thompson J, Lima MR, et al. Liver accumulation of Plasmodium chabaudi-infected red blood cells and modulation of regulatory t cell and dendritic cell responses. PLoS One. 2013;8, e81409. Krueger JM, Rector DM, Churchill L. Sleep and cytokines. Sleep Med Clin. 2007;2:161–9. Clinton JM, Davis CJ, Zielinski MR, Jewett KA, Krueger JM. Biochemical regulation of sleep and sleep biomarkers. J Clin Sleep Med. 2011;7(5 Suppl):S38–42. Lungato L, Marques MS, Pereira VG, Hix S, Gazarini ML, Tufik S, et al. Sleep deprivation alters gene expression and antioxidant enzyme activity in mice splenocytes. Scand J Immunol. 2013;77:195–9. Maragno-Correa JM, Patti CL, Zanin KA, Wuo-Silva R, Ruiz FS, Zager A, et al. Sleep deprivation increases mortality in female mice bearing Ehrlich ascitic tumor. Neuroimmunomodulation. 2013;20:134–40. Martins PJ, Fernandes L, de Oliveira AC, Tufik S, D'Almeida V. Type of diet modulates the metabolic response to sleep deprivation in rats. Nutr Metab (Lond). 2011;8:86. Suchecki D, Tiba PA, Tufik S. Paradoxical sleep deprivation facilitates subsequent corticosterone response to a mild stressor in rats. Neurosci Lett. 2002;320:45–8. Borbély AA, Tobler I, Hanagasioglu M. Effect of sleep deprivation on sleep and EEG power spectra in the rat. Behav Brain Res. 1984;14:171–82. Pollmächer T, Mullington J, Korth C, Hinze-Selch D. Influence of host defense activation on sleep in humans. Adv Neuroimmunol. 1995;5:155–69.