PRACE POGLĄDOWE. Rola układu oreksynowego II. Fizjologia i patologia snu. Zarys fizjologii snu



Podobne dokumenty
Sen i czuwanie rozdział 9. Zaburzenia mechanizmów kontroli ruchowej rozdział 8

Biorytmy, sen i czuwanie

SEN I CZUWANIE NEUROFIZJOLOGIA

Narkolepsja. Diagnostyka neurofizjologiczna

BIOLOGICZNE MECHANIZMY ZACHOWANIA II JĄDRA PODSTAWY KRESOMÓZGOWIA I KONTROLA RUCHOWA

BIOLOGICZNE MECHANIZMY ZACHOWANIA II JĄDRA PODSTAWY KRESOMÓZGOWIA I KONTROLA RUCHOWA

Drgawki czy mioklonie??? Iwona Terczyńska IMID

Rozwiązywanie umów o pracę

Elektryczna aktywność mózgu. Polisomnografia

BIOLOGICZNE MECHANIZMY ZACHOWANIA I UKŁADY WYKONAWCZE SYSTEM MOTORYCZNY. SYSTEMY ZSTĘPUJĄCE Korowe ośrodki motoryczne

Diagnostyka różnicowa hipersomnii

Autonomiczny i Ośrodkowy Układ Nerwowy

SYLABUS. DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA (skrajne daty) Fizjologia ogólna i fizjologia wysiłku

Pacjent z odsiebnym niedowładem

Parasomnie obraz kliniczny, różnicowanie, leczenie

Liturgia eucharystyczna. Modlitwa nad darami œ

biologia w gimnazjum OBWODOWY UKŁAD NERWOWY

Kluczpunktowaniaarkusza Kibicujmy!

Kluczpunktowaniaarkusza Kibicujmy!

STRESZCZENIE PRACY DOKTORSKIEJ

Liturgia eucharystyczna. Modlitwa nad darami œ

Fizjologia człowieka

Opakowania na materiały niebezpieczne

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W KONINIE. WYDZIAŁ Kultury Fizycznej i Ochrony Zdrowia

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W KONINIE WYDZIAŁ KULTURY FIZYCZNEJ I OCHRONY ZDROWIA. Katedra EKONOMIKI TURYSTYKI. Kierunek: TURYSTYKA I REKREACJA

POLA ELEKTROMAGNETYCZNE

Różnicowanie narkolepsji z innymi hipersomniami na podstawie obrazu klinicznego i badań neurofizjologicznych

Deprywacja snu jako metoda prowokacji napadów padaczkowych. Piotr Walerjan (Warszawa)

Sopockie Centrum Terapii Poznawczo-Behawioralnej Michał Kuchczyński

Zaburzenia snu klasyfikacja i diagnostyka

Liczba godzin Punkty ECTS Sposób zaliczenia

ĆWICZENIE 1. ĆWICZENIE Podział mięśni; charakterystyka mięśni poprzecznie-prążkowanych i gładkich

MÓZGOWIOWE MECHANIZMY REGULACJI SNU I CZUWANIA

SYLABUS. Fizjologia ogólna człowieka i fizjologia wysiłku. Studia Kierunek studiów Poziom kształcenia Forma studiów

STAN PADACZKOWY. postępowanie

Układ limbiczny. Przetwarzanie informacji przez mózg. kognitywistyka III. Jacek Salamon Tomasz Starczewski

TEST - BIOLOGIA WERONIKA GMURCZYK

Emocje. dr hab. Adriana Schetz IF US

Środki stosowane do znieczulenia ogólnego

NARKOLEPSJA U DZIECI NARCOLEPSY IN CHILDREN

Zdarzenia przebudzenia: liczba przebudzeń, indeks przebudzeń ([liczba przebudzeń x 60]/ TST)

FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W KONINIE WYDZIAŁ KULTURY FIZYCZNEJ I OCHRONY ZDROWIA. Katedra Fizjoterapii i Nauk o Zdrowiu. Kierunek: Fizjoterapia

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma cje ogólne. Fizjologia

OŚRODKI UKŁADU POZAPIRAMIDOWEGO: podkorowego układu ruchu

Dywergencja/konwergencja połączeń między neuronami

INDUKOWANIE SNU MECHANIZM I STRUKTURY MÓZGOWE

Infantylny autyzm. prof. MUDr. Ivo Paclt, CSc.

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma cje ogólne. Neurologia

spis treści Część i: Podstawy neuroanatomii i neurofizjologii Cele rozdziałów Słowa kluczowe... 16

BIOLOGICZNE MECHANIZMY ZACHOWANIA II

BIOLOGICZNE MECHANIZMY ZACHOWANIA II ZABURZENIA PSYCHICZNE DEPRESJA

Autonomiczny układ nerwowy - AUN

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W NOWYM SĄCZU SYLABUS PRZEDMIOTU. Obowiązuje od roku akademickiego: 2011/2012

Diagnostyka różnicowa omdleń

Układ nerwowy. /Systema nervosum/

Bogusław K. Gołąb. A natom ia CZYNNOŚCIOWA OŚRODKOWEGO UKŁADU NERWOWEGO PZWL

Układ wewnątrzwydzielniczy

Fizjologia, biochemia

Trening indywidualny w róŝnych etapach ontogenezy

Rodzaje omdleń. Stan przedomdleniowy. Omdlenie - definicja. Diagnostyka różnicowa omdleń

SYLABUS na rok 2013/2014 (1) Nazwa przedmiotu Fizjologia (2) Nazwa jednostki Instytut Położnictwa i Ratownictwa Medycznego

Turystyka i Rekreacja

W I L K A P R Z E W A G A P R Z E Z J A K O Ś Ć Master Key

V REGULACJA NERWOWA I ZMYSŁY

Mechanizmy biologiczne i psychologiczno społeczne regulujace zachowanie człowieka. Dariusz Mazurkiewicz

Nutraceutyki wpływające na zachowanie zwierząt. Nutraceutyki-

Narkolepsja: etiologia, obraz kliniczny, diagnostyka i leczenie* Narcolepsy: etiology, clinical features, diagnosis and treatment

Przedmowa do wydania czwartego prof. Brian Neville / 11. Fragmenty przedmowy do wydania drugiego dr Mary D. Sheridan / 13

biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

Kierunek Lekarski II rok Fizjologia z elementami fizjologii klinicznej

Aneks I. Wnioski naukowe i podstawy zmiany warunków pozwolenia (pozwoleń) na dopuszczenie do obrotu

Dr med. Halina Strugalska-Cynowska Klinika Neurologii AM w Warszawie

STAROSTWO POWIATOWE W SOKÓŁCE

Obcinanie gałęzi i ścinanie drzewa

Fizjologia człowieka. Wychowanie Fizyczne II rok/3 semestr. Stacjonarne studia I stopnia. Rok akademicki 2018/2019

EEG Biofeedback. Metoda EEG-Biofeedback wykorzystuje mechanizm sprzężenia zwrotnego do treningu i usprawniania pracy mózgu

O C E N A. rozprawy doktorskiej Pana magistra Bartosza CABANA pt. Rytm Theta w Obszarze Tylnego Podwzgórza u Szczura: Badania in Vitro

starszych na półkuli zachodniej. Typową cechą choroby jest heterogenny przebieg

INŻYNIERIA REHABILITACYJNA Materiały dydaktyczne 3

Rewolucja dziewczyn na informatyce

Wiadomości naukowe o chorobie Huntingtona. Prostym językiem. Napisane przez naukowców. Dla globalnej społeczności HD.

I ICH ZNACZENIE DLA SNU CZŁOWIEKA*

Zakład Pielęgniarstwa Neurologicznego i Neurochirurgicznego Jednostka, dla której. Wydział Nauk o Zdrowiu przedmiot jest oferowany

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 5 :

Układ dokrewny. Hormony zwierzęce związki chemiczne wydzielane przez gruczoły i tkanki układu dokrewnego; mają funkcję regulacyjną.

Aneks I. Wnioski naukowe oraz podstawy zmian warunków pozwolenia (pozwoleń) na dopuszczenie do obrotu.

Życie z Zespołem Miastenicznym Lamberta-Eatona

Oreksyny. Dwa peptydy by rządzić wszystkimi, czyli neurobiologia rytmów dobowych. Dorota Badowska III rok MISMaP: biotech + psych Warszawa 2008

SYLABUS/ OPIS PRZEDMIOTU

Wykład 3. metody badania mózgu I. dr Marek Binder Zakład Psychofizjologii

PL B1. Szczepanik Marian,Kraków,PL Selmaj Krzysztof,Łódź,PL BUP 26/ WUP 01/10

Somatosensoryka. Marcin Koculak

7 IV ŚWIATOWY DZIEŃ ZDROWIA

POLIOMYELITIS. (choroba Heinego Medina, nagminne porażenie dziecięce, porażenie rogów przednich rdzenia, polio)

Ruch zwiększa recykling komórkowy Natura i wychowanie

Zespół S u d e cka /

Fizjologia CZŁOWIEKA W ZARYSIE PZWL. Wydawnictwo Lekarskie

Ścianka z płyt gip so wo- -kar to no wych na rusz cie aluminiowym

NEUROLOGIA. Opieka pielęgniarska nad chorymi z pourazowymi zespołami neurologicznymi. Sławomir Michalak, Danuta Lenart-Jankowska, Małgorzata Woźniak

Transkrypt:

PRACE POGLĄDOWE Adv Clin Exp Med 2004, 13, 4, 697 701 ISSN 1230 025X LUDMIŁA BORODULIN NADZIEJA, WOJCIECH WOŹNIAK, ANNA TUMIŃSKA, IRENEUSZ CAŁKOSIŃSKI Rola układu oreksynowego II. Fizjologia i patologia snu Role of the Orexins System II. Sleep Physiology and Pathology Katedra i Zakład Fizjologii AM we Wrocławiu Streszczenie W pracy przedstawiono współczesne poglądy na mechanizm snu fizjologicznego oraz udział układu oreksyn/hipo kretyn w podtrzymywaniu stanu czuwania. Przedstawiono również związek układu oreksyn/hipokretyn z choroba mi związanymi z zaburzeniami snu, takimi jak narkolepsja/katapleksja (Adv Clin Exp Med 2004, 13, 4, 697 701). Słowa kluczowe: oreksyna, hipokretyna, sen REM, narkolepsja, katapleksja. Abstract The contemporary opinions on the physiological wake/sleep mechanism are presented in the paper. The contribu tion of the orexins system to the maintenance of the wake state is discussed and the relations between orexins sy stem and sleep disturbances syndrome such as narcolepsy or cataplexy are discussed (Adv Clin Exp Med 2004, 13, 4, 697 701). Key words: orexin, hypocretin, REM sleep, narcolepsy, cataplexy. Zarys fizjologii snu Artykuł jest kontynuacją wcześniejszego opra cowania, w którym omówiono historię odkrycia, charakterystykę i mechanizm działania układu peptydów podwzgórzowych oreksyn/hipokretyn. W niniejszej pracy skoncentrowano się na udziale tego układu w fizjologii i patologii snu. Jak przed stawiono w poprzednim opracowaniu, pod wzgórzowe neurony wydzielające oreksyny oddają projekcję do wielu różnych struktur mózgowia, zwłaszcza tych, którym przypisuje się znaczące funkcje nie tylko w regulacji stanów czuwanie/sen, ale i w pojawieniu się różnych stadiów snu fizjolo gicznego. Na podstawie współczesnych teorii do tyczących snu fizjologicznego wiadomo, że beha wioralne, wegetatywne i elektrofizjologiczne prze jawy snu i czuwania są wynikiem współdziałania struktur neuronalnych umiejscowionych na róż nych poziomach ośrodkowego układu nerwowego. Sen fizjologiczny jest definiowany na podstawie kryteriów behawioralnych, takich jak: typowa po zycja, fizyczny spoczynek, zwiększony próg reakcji na bodźce zewnętrzne, szybkie ustępowanie pod wpływem dostatecznej stymulacji oraz neurofizjo logicznych (zapis czynności bioelektrycznej mózgu EEG, gałek ocznych EOG, mięśni EMG). Jak wia domo, na podstawie zapisu czynności bioelektrycz nej i zmian w układzie wegetatywnym rozróżnia się dwa stany snu [1]: sen NREM (non rapid eye move ment) lub sen wolnofalowy SWS (slow wave sleep) oraz sen REM (rapid eye movement), inaczej zwa ny paradoksalnym PS (paradoxical sleep) [2]. U człowieka dorosłego sen NREM zajmuje 75 80% czasu trwania snu nocnego, a sen REM 20 25%. Sen NREM i następujący po nim REM tworzą tzw. cykl snu, który przeważnie trwa 90 110 min (90 min sen NREM, 20 min sen REM). Obok charakterystycznych zmian w zapi sach czynności bioelektrycznej, zwłaszcza EEG, pozwalających wyróżnić poszczególne stadia snu, charakterystyczne są objawy fizjologiczne wystę

698 L. BORODULIN NADZIEJA et al. pujące w tych stadiach. Zwykle w hipnogramie po zaśnięciu jako pierwszy pojawia się sen NREM, w którym opierając się na kryteriach neurofizjolo gicznych wyróżnia się 4 dalsze stadia. Objawy fi zjologiczne tego snu sprowadzają się do zmniej szenia napięcia mięśni szkieletowych, zmniejsze nia pobudliwości odruchów oraz zmian w układzie wegetatywnym polegających na przewadze reakcji trofotropowych. Po około 90 minutach trwania snu wolnofalowego (NREM) występuje sen z szybkimi ruchami gałek ocznych trwający około 20 minut. Podczas tego snu występują zmiany elektrofizjologiczne przypominające te, które po jawiają się w czasie czuwania. Sen ten charaktery zuje się z jednej strony dalszym zmniejszaniem się tonicznego napięcia mięśni szkieletowych, a z dru giej, pojawieniem się ruchów fazowych szybkie ruchy gałek ocznych. Zmienia się też stan aktywno ści układu wegetatywnego, w starszych źródłach fi zjologicznych nazywany burzą wegetatywną. Burza ta polega na przejściowym zwiększaniu się wentylacji minutowej płuc, okresowym wzroście częstości skurczów serca i ciśnienia tętniczego. W tym stadium snu występują głównie marzenia senne. Na podstawie obecnego stanu wiedzy można przyjąć, że do struktur odpowiedzialnych za stan czuwania należą: układ siatkowaty, pień mózgu, podwzgórze i część podstawna przodomózgowia. Do struktur odpowiedzialnych za sen NREM są obecnie zaliczane: jądro pasma samotnego, przed nia część podwzgórza, nieswoiste jądra pod wzgórza oraz część podstawna przodomózgowia. Za struktury odpowiedzialne za sen REM uznaje się natomiast obszar w bocznej części nakrywki mostu oraz twór siatkowaty rdzenia przedłużonego [2, 3]. Sen i czuwanie są generowane za pomocą przekaźników synaptycznych. Zgodnie z ostatnimi hipotezami aktywność noradrenergicznych neuro nów miejsca sinawego i serotoninergicznych jąder nerwu szwu jest największa w czuwaniu, mniejsza w trakcie snu NREM, a zanika w czasie snu REM. Przyjmuje się, że istnieje populacja neuronów nazwanych REM on i REM off, których naprze mienna aktywność decyduje o płynnym przecho dzeniu w poszczególne fazy snu. Neurony REM off mają charakter noradrenergiczny i serotonino ergiczny, a neurony REM on mają charakter cho linergiczny. W regulacji snu bierze udział wiele substancji, np.: adenozyna, interleukina 1, niektóre hormony i inne substancje czynne [1]. Związek oreksyn z procesami snu Na związek oreksyn z regulacją snu i czuwania zwrócono uwagę podczas badań prowadzonych od 1999 r. nad rolą w kontroli przyjmowania pokar mów. Oceniając znaczenie nowo odkrytych pepty dów oreksynowych w regulacji przyjmowania po karmów posłużono się transgenicznymi myszami, których podwzgórze nie wytwarzało żadnej z ore ksyn. Aby dokładnie ocenić zmiany w przyjmowa niu pokarmu zastosowano metodę rejestracji wideo w podczerwieni. Analiza tego materiału ujawniła, że obserwowane myszy nie tylko ograniczyły przyjmowanie pokarmu, ale nagle zastygały w bez ruchu przypominającym atak kataleptyczny. Obser wacja była na tyle powtarzalna, że zespół postano wił to sprawdzić. W tym celu użyto myszy z usunię tymi genami (knock out) kodującymi receptory dla oreksyny 1 lub oreksyny 2. Stwierdzono, że myszy pozbawione receptora dla oreksyny 2 przestają się poruszać jakby zapadały w sen. Myszy pozbawio ne receptora dla oreksyny 1 demonstrowały nato miast charakterystyczne objawy narkolepsji [5]. Badania nad narkolepsją były prowadzone od wielu lat na modelach zwierzęcych. Już od 1977 r. wiadomo, że dziedziczna narkolepsja występująca u psów jest powodowana przez autosomalny, rece sywny gen. W 1999 r. grupa badaczy kierowana przez Mignota postanowiła zidentyfikować ten gen metodą analizy chromosomalnej. Badania za kończyły się wnioskiem, że gen odpowiedzialny za narkolepsję u psów jest zmutowaną, nieczynną wersją genu dla oreksyny 2. Jak podano wyżej, te same wyniki w badaniach wykonane na myszach uzyskała grupa Yanagishawy [5]. Uderzające podobieństwo między objawami narkolepsji wy stępującej u psów i u myszy pozbawionych recep torów dla oreksyny 2 nasunęło przypuszczenie, że układ oreksynowy może odgrywać również rolę w narkolepsji u ludzi. Potwierdzono to w innych badaniach i od tego czasu ukazało się wiele doniesień na temat roli układu oreksynowego w zaburzeniach snu o róż nej etiologii. Oreksyny a zaburzenia snu W dostępnym piśmiennictwie znaleziono pra ce dotyczące roli oreksyn nie tylko w klasycznym zespole zaburzenia regulacji snu i czuwania, jakim jest narkolepsja [5 12], ale i w takich schorze niach jak: zespół niespokojnych nóg [13], choroba Parkinsona [14], schizofrenia [8]. Narkolepsja występująca u ludzi należy do ze społów zaburzeń snu zaliczanych do dyssomii en dogennych. Występuje z częstością 0,03 0,06% w populacji europejskiej i północnoamerykań skiej. Istota narkolepsji jest definiowana jako stan polegający na występowaniu w ciągu dnia (stanów

Rola układu oreksynowego. Cz. II 699 czuwania) napadów przymusowego REM, często w sytuacjach nieprzewidzianych i nieodpowie dnich [15]. Spośród innych objawów charakterystycznych dla narkolepsji wymienia się głównie katapleksję (nagłe zwiotczenie mięśni szkieletowych bez utraty świadomości, trwające kilka sekund i mogące się kończyć bezpośrednim przejściem w fazę snu REM) [16], uczucie senności w ciągu dnia, poraże nie przysenne (przemijająca niezdolność do poru szania się w chwili zapadania w sen lub wybudza nia się z zachowaniem świadomości) oraz halucy nacje hipnagogiczne (omamy, zwłaszcza wzroko we, towarzyszące zmianom stanów snu i czuwa nia). Wszystkie powyższe objawy są obserwowane u nie więcej niż 50% chorych spełniających kryte ria narkolepsji. Katapleksja, porażenia przysenne, halucynacje hipnagogiczne mogą występować ja ko osobne objawy również u osób zdrowych [17, 18]. Choć u prawie 100% chorych cierpiących na narkolepsję występuje genotyp HLA DR 2 lub DQB 1, badanie genetyczne ma ograniczone zasto sowanie, ponieważ DR 2 występuje u 10 35% całej populacji [15]. Obecnie uważa się, że większość przypadków narkolepsji/katapleksji jest wywołana przez nieko rzystną interakcję czynników genetycznych i śro dowiskowych [8]. Jak już wspomniano, w badaniach na mode lach zwierzęcych stwierdzono, że u psów narkole psja dziedziczy się w sposób autosomalnie rece sywny. Mutacja dotyczy genu dla oreksyny 2. Psy z usuniętym genem kodującym ligandy dla obu re ceptorów OX 1 iox 2, lub brakiem receptora OX 2 mają typowy fenotyp narkoleptyczny [5, 6]. Narkolepsja u człowieka nie jest chorobą dzie dziczną sensu stricte, niemniej dane uzyskane w ba daniach wskazują, że duże znaczenie w powstawa niu narkolepsji może odgrywać układ przekaźnictwa oreksynowego [4 7]. Z dotychczas przeprowadzo nych badań wynika, że większość stanów narkole psji/katapleksji u człowieka jest wywołana zmniej szeniem liczby neuronów syntetyzujących oreksyny w podwzgórzu, a nie mutacjami genów kodujących te peptydy lub wiążące je receptory [11, 15]. Zgodnie z badaniami Siegela u ludzi chorują cych na narkolepsję występował masywny ubytek oreksynowych neuronów podwzgórzowych wyno szący nawet do 93% [5]. Jeśli w narkolepsji występuje ubytek neuro nów wydzielających oreksyny, to powinno zmniej szyć się stężenie oreksyn. To było przedmiotem ba dań Mignota et al., którzy oznaczali stężenie ore ksyny w płynie mózgowo rdzeniowym u 274 osób mających objawy narkolepsji z katapleksją, ale tak że bez katapleksji oraz u 296 osób stanowiących gru pę kontrolną. Badacze ci ustalili, że dla narkolepsji charakterystyczne jest obniżenie stężenia oreksyny 1 w płynie mózgowo rdzeniowym < 110 pg/ml. Za normę uznano wartości > 200 pg/ml [6]. W badaniach prowadzonych przez Nishino [8] wykonanych u 9 chorych stężenie oreksyny 1 w płynie mózgowo rdzeniowym było niższe niż próg detekcji tego peptydu, to jest 40 pg/ml. Przytoczone dane potwierdzają hipotezę, że nar kolepsja jest związana z ubytkiem neuronów wy dzielających oreksyny. Przypuszcza się, że docho dzi do gliozy neuronów podwzgórzowych wydzie lających te peptydy, a procesy zachodzące w neuro nach oreksynowych mogą mieć podłoże autoimmu nizacyjne związane z układem HLA [5, 6]. Jeśli ob niżone stężenie oreksyny prowadzi do wystąpienia objawów narkolepsji, to należy zadać pytanie, czy uzupełnienie oreksyn przyczyni się do złagodzenia jej objawów. Aby odpowiedzieć na to pytanie, prze prowadzono badania na modelach zwierzęcych, np.: Espana u szczurów [20] i Siegal u psów [4]. W badaniach Espany oreksyny podawano do III i IV komory u czuwających i śpiących szczurów. Oreksyna 1 podawana w czasie czuwania wyraźnie wydłużała czas trwania tego stanu i zwiększała ak tywność fizyczną zwierząt. Badania u śpiących szczurów prowadzono stosując trzy różne dawki peptydu, jednocześnie rejestrując czas między po daniem dawki a wystąpieniem stanu czuwania. Wy raźny efekt uzyskano podając oreksynę 1 do komo ry III w największej dawce wynoszącej 0,7 nmol. Po średnim czasie wynoszącym 93 ± 30 s obserwo wano wskaźniki wzbudzenia w badaniach EEG, EMG, a także behawioralnych. Znacznie słabsze, choć podobne efekty uzyskano po infuzji oreksyny 2. Podawanie obu oreksyn do IV komory dawało bar dziej opóźnione, mniej wyrażone, ale podobne, jeśli idzie o kierunek działania, wyniki badań [20]. Nale ży przypomnieć, że oreksyny podawane do III ko mory powodowały jednocześnie uczucie głodu [21]. Siegel i et al. podawali oreksyny dożylnie psom z objawami narkolepsji/katapleksji. Stwier dzili błyskawiczny wzrost aktywności fizycznej porównywalny z tym, jaki uzyskuje się po doko morowym podaniu peptydów [5]. Cytowany wy żej Sutcliffe tak podsumował dotychczasowe ba dania dotyczące działania podawanych z zewnątrz oreksyn: podtrzymują stan czuwania hamując jed nocześnie pojawienie się objawów snu REM, sty mulują ośrodek głodu, mają wpływ na wzrost ci śnienia tętniczego, sekrecję hormonów oraz zwiększają wskaźniki aktywności fizycznej, w tym lokomocję [21]. Oznaczenie stężenia oreksyn w zespołach związanych z zaburzeniami snu o innej etiologii wykonano m.in. u osób z zespołami niespokoj nych nóg. Zespół ten występuje w populacji z czę

700 L. BORODULIN NADZIEJA et al. stością 5 15%, a jego etiologia jest nieznana. Idio patyczna postać tego zespołu może ujawniać się jako typ wczesny (early onset), zaczynający się przed 45. rokiem życia. Występuje rodzinnie, a dziedziczy autosomalnie dominująco. Drugi typ tego zespołu późny (late onset), występuje po 45. roku życia i odznacza się znacznie większą pro gresją niż typ wczesny. Zespół ten może ujawniać się jako towarzyszący niedoborowi żelaza, obwo dowym neuropatiom i uremii. Istota schorzenia sprowadza się do pojawienia się zaburzeń czucia w obrębie dystalnych części kończyn tuż przed za padnięciem w sen. Zaburzenia to przede wszyst kim mrowienie i cierpnięcie kończyn dolnych, które ustępują po poruszeniu, ale powracają po kil ku sekundach. Zmusza to chorego do poruszania nogami, a nawet wstania z łóżka. Przyjmuje się, że jest to zwiększanie pobudliwości motoneuronów rdzeniowych [13]. Stężenie oreksyny 1 w płynie mózgowo rdzeniowym u chorych z zespołem idio patycznym oceniali m.in. Allen [13] i Wu [cyt. wg 6], którzy obserwowali znaczne jego podwyższe nie zwłaszcza we wczesnym typie tego zespołu (early onset). Zdaniem Wu (cyt. za Allenem) nie ma w tym niczego nadzwyczajnego, ponieważ stę żenie oreksyny wzrasta zarówno podczas podwyż szonej aktywacji motorycznej (poruszanie no gami), jak i przy braku snu nawet u ludzi zdro wych [13]. Nie znaleziono istotnych zmian w stężeniu ore ksyn u chorych na chorobę Parkinsona z nasiloną sennością dzienną (excessive daytime sleepiness) spowodowaną, jak się wydaje, głównie przyjmo waniem środków dopamino mimetycznych selek tywnych agonistów receptorów D 2 /D 3 [14]. Nie znaleziono również zmian w stężeniu ore ksyny u chorych na schizofrenię z umiarkowany mi zaburzeniami snu w postaci przedłużonego czasu zasypiania, zmniejszenia całkowitego okre su snu i jego efektywności. Stężenie oreksyny u chorych na schizofrenię wykazywało jedynie do datnią korelację z latencją snu [8]. Z dotychczas przeprowadzonych badań wyni ka więc, że stężenie oreksyny zmieniało się wy łącznie w narkolepsji, której istota sprowadza się do samoistnego, nagłego pojawienia się snu REM w czasie stanu czuwania. Zmiana stężenia ore ksyn występowała również w katapleksji. Należy przypomnieć, że zarówno w narkolepsji, jak i ka tapleksji wyraźnie zmniejsza się napięcie więk szości mięśni szkieletowych, przy czym w nar kolepsji świadomość jest zniesiona, a w kataple ksji zachowana. Zdaniem Siegela katapleksja jest swoistym eksperymentem natury, pozwalającym oddzielić od siebie mechanizmy kontroli napięcia mięśniowego i mechanizmy kontroli świado mości [5]. Przypuszcza się, że przyczyną spadku napię cia mięśni szkieletowych w narkolepsji i kataple ksji jest hamowanie motoneuronów rdzenia kręgo wego zależne od pobudzenia wielkokomórkowego jądra mostu [Lai cyt. wg 2]. Aby podsumować ro lę oreksyn w mechanizmach stanu czuwania i snu, należy przypomnieć, że procesy te niezmiernie złożone, wieloośrodkowe są regulowane za pomo cą wielu substancji czynnych: przekaźników i mo dulatorów. Ze względu na swoją złożoność nie zo stały jeszcze do końca poznane. Należy też przypomnieć, że oreksyny należy zaliczyć do substancji modulujących aktywność wielu szlaków zarówno monoaminowych, jak i cholinergicznych [9]. Zgodnie z obecnie przyjętą teorią działania oreksyn, neurony wydzielające te peptydy pobudzają system neuronów REM off, który jest aktywny podczas czuwania, a rola tych neuronów polega na podtrzymywaniu stanu czu wania i zmniejszeniu aktywności neuronów REM on [5, 21, 22]. Teorię tę potwierdzają eksperymenty przepro wadzone na modelach zwierzęcych w narkole psji/katapleksji. Jak przedstawiono wyżej, układ oreksynowy, występujący głównie w bocznym i okołosklepieniowym regionie podwzgórza, ale mający swoją reprezentację obwodową, może mieć wpływ na modulację złożonych funkcji ho meostatycznych w dwóch różnych stanach czyn nościowych: czuwaniu i śnie. Boczne podwzgórze stanowi przecież część jednego z głównych syste mów integracyjnych mózgu pęczka przyśrodko wego przodomózgowia. Dzięki temu, że zawiera dwukierunkowe włókna łączące ze sobą struktury korowe i podkorowe przodomózgowia, jądra pod wzgórza, jądra limbiczne oraz struktury pnia mózgu może prowadzić do powstania zintegrowa nych wzorców reakcji [2]. Zarówno stan czuwa nia, jak i różne stadia snu charakteryzują się taki mi zintegrowanymi wzorcami działania. Przy przejściu ze stanu snu w czuwanie wzrasta napię cie mięśni szkieletowych, napięcie sympatycznej części układu wegetatywnego oraz zmienia się wydzielanie gruczołów endokrynnych związane z aktywnością dzienną. Przejście w stan czuwania zwiększa zapotrzebowanie na energię, a więc sty mulację m.in. ośrodka głodu. Być może układ oreksynowy zbiera informa cje dotyczące potrzeb energetycznych organizmu i pobudzając ośrodek głodu bezpośrednio bądź przez układ siatkowaty doprowadza do przerwania snu, zgodnie z pytaniem przedstawionym przez Wille to sleep or to eat (spać, czy jeść) [22]. Od krycie oreksyn to historia czterech ostatnich lat. Badania w tym zakresie prowadzono w różnych ośrodkach na różnych gatunkach zwierząt i u lu dzi, stąd często sprzeczne dane dotyczące jednego

Rola układu oreksynowego. Cz. II 701 problemu. Uwzględniając, że układ oreksynowy występuje u młodych ewolucyjnie gatunków zwierząt oraz szybko dojrzewa w populacji ludz kiej, musi mieć duże znaczenie w regulacji fizjolo gicznej. Istnienie ścisłego związku między zmia nami w układzie oreksynowym a narkolepsją otwiera nowe perspektywy w rozumieniu tego schorzenia i stwarza nowe możliwości terapeu tyczne. Należy więc śledzić z wielką uwagą wszy stkie dalsze informacje na ten temat. Piśmiennictwo [1] Traczyk WZ, Trzebski A: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej. PZWL, Warsza wa 2001, 712 713. [2] Jurkowlaniec E: Podstawowe mechanizmy snu i czuwania: udział głównych układów neurotransmiterowych mózgu. Sen 2001, 2,1 21 32. [3] Silverthorn DU: Human physiology, an integrated approach. Prentice Hall Inc. Upper Saddle River 2001, 270 272. [4] Siegel JM, Moore R, Thannickal I, Nienhuis BS: A brief history of hipocretin (orexin and narcolepsy). Neuro psychopharmacology 2001, 25, 15 20. [5] Siegel JM: A key role for hipocretins (orexins). Cell 1999, 98, 402 412. [6] Mignot E, Lammers GJ, Okun M, Ripley B, Nevsimalova S, Overeem S, Vankova J, Black J, Harsh J, Bassetti C, Schrader H, Nishino S: The role of cerebrospinal fluid hipocretin measurement in the diagnosis of nar colepsy and other hypersomnias. Arch Neurol 2002, 59, 1553 1562. [7] Taheri S, Zeitzer JM, Migot E: The role of hypocretins (orexins) in sleep regulation and narkolepsy. Ann Rev Neuros 2002, 25, 283 813. [8] Nishino S, Ripley B, Overeem S, Lammers GJ, Mignot E: Hypcretin (orexin) deficiency in human narcolepsy. Lancet 2000, 355, 139 40. [9] Krahn LE, Black JL, Silber MM: Narcolepsy new understanding of irresistible sleep. Mayo Clin Proc 2001, 76, 158 94. [10] Salin Pascual R, Gerashchenko D, Greco M, Blanco Centurion C, Shiroman PJ: Hipothalamic regulation of sleep. Neuropsychopharmacology 2002, 25, 5, Suppl, 21 28. [11] Hungs M, Ling L, Okun M, Mignot E: Polymorphisms in the vicinity of the hipocretin/orexin are not associa ted with human narcolepsy. Neurology 2001, 57, 1893 1895. [12] Kilduff TS, Peyron C: The hypocretin/orexin ligand receptor system: implication for sleep and disorders. Trends Neurosci 2000, 23, 359 365. [13] Allen R P, Mignot E, Ripley B, Nishino S, Earley CJ: Increased CSF hipocretin 1 (orexin A) in restless legs syndrome. Neurology 2002, 27, 639 641. [14] Overeem S, van Hilten J, Ripley B, Mignot E, Nishino S, Lammers GJ: Normal hypocretin 1 levels in Parkin son s disease patients with excessive daytime sleepiness. Neurology 2002, 58 10, 498 499. [15] Olafsdottir BR, Rye DB, Scammell TE, Matheson JK, Stefansson K, Gulcher JR: Polymorphism in hypocre tin orexin pathway genes and narcolepsy. Neurology 2001, 57, 1896 1899. [16] Overeem S, Mignot E, van Dijk JG, Lammers GJ: Narcolepsy clinical features, new patholophysiologic insights and future perspectives. J Clin Neuropsychol 2001, 18, 78 105. [17] Bannister R: Neurologia kliniczna. Alfa medica press 1992, 152 155. [18] Rolak LA: Sekrety neurologii. D.W. Publishing Co, 1996. [19] Siegel JM, Nienhuis R, Gulyani S: Neuronal degenerations in canine narcolepsy. J Neurosci 1999, 19, 248 257. [20] Espana RA, Baldo BA, Kelley AE, Berridge CW: Wake promoting and sleep suppressing actions of hypocre tin/orexin basal forebran sites of action. Neuroscience 2001, 106, 699 715. [21] Sutcliffe JG, de Lecea L: The hypocretin: setting the arousal threshold. Nat Rev Neuros 2002, 3, 339 349. [22] Willie JT, Chemelli RM, Sinton CM, Yanagisawa M: To eat or to sleep. Orexin in the regulation of feeding and wakefulness. Ann Rev Neurosci 2001, 24, 429 458. Adres do korespondencji: Ludmiła Borodulin Nadzieja Katedra i Zakład Fizjologii AM ul. T. Chałubińskiego 10 50 368 Wrocław Praca wpłynęła do Redakcji: 19.11.2003 r. Po recenzji: 12.12.2003 r. Zaakceptowano do druku: 7.01.2004 r. Received: 19.11.2003 Revised: 12.12.2003 Accepted: 7.01.2004