Miscelaneas

Buenos Aires 01 de Junio del 2022

Sleep Helps Stop the Buildup of Arterial Plaques / El Sueño Ayuda a Detener la Acumulación de Placas Arteriales

 

Sleep Helps Stop the Buildup of Arterial Plaques

 

                                                                         Filip Swirski, PhD (MGH Center for Systems Biology) 


                                                                                           Nature – March 2019

                                                                                    Resumido por: Carmen Leitch

 


Sleep is vital to good health for a variety of reasons. Studies have shown, for example, that the risk of heart disease increases when people don”t get enough sleep.
Insufficient sleep promotes the production of specific white blood cells, and those inflammatory cells contribute to the buildup of plaque in the arteries - also known as atherosclerosis. To sleep helps to regulate the production in the bone marrow of inflammatory cells and the health of blood vessels and that, conversely, sleep disruption breaks down control of inflammatory cell production, leading to more inflammation and more heart disease,
We have identified how a hormone in the brain known to control wakefulness controls processes in the bone marrow and protects against cardiovascular disease.
 In this work, the researchers used a mouse model of atherosclerosis. Those mice were then subjected to repeated sleep interruptions meant to mimic disrupted human sleep. The mice did not experience changes in glucose tolerance, cholesterol or weight compared to atherosclerotic mice with uninterrupted sleep. But they did end up with larger plaques in their arteries and higher levels of white blood cells called monocytes and neutrophils. Those cell types are known to contribute to the development of atherosclerosis.

Additional work indicated that in sleep-deprived mice, the production of bone marrow, which generates white blood cells, was ramped up nearly twofold. Levels of a hormone called hypocretin were also significantly reduced in mice that had been deprived of sleep. That hormone is made in the brain by the hypothalamus and helps regulate sleep.
The researchers were surprised to find that it also plays a part in the production of white blood cells. The hypocretin interacts with cells that give rise to neutrophils. Research using mice engineered to lack the hormone showed that hypocretin controls the expression of a molecule called CSF-1, the production of monocytes, and arterial plaque development. When hypocretin levels drop, neutrophils make more CSF-1, monocyte production increases and atherosclerosis is accelerated.
This is a direct demonstration that hypocretin is also an important inflammatory mediator.
We need to study this pathway in humans, explore additional mechanisms by which proper sleep maintains vascular health and further explore this newly identified neuro-immune axis
Although insufficient or disrupted sleep increases the risk of multiple pathological conditions, including cardiovascular disease, we know little about the cellular and molecular mechanisms by which sleep maintains cardiovascular health.
Here we report that sleep regulates haematopoiesis and protects against atherosclerosis in mice. We show that mice subjected to sleep fragmentation produce more Ly-6Chigh monocytes, develop larger atherosclerotic lesions and produce less hypocretin—a stimulatory and wake-promoting neuropeptide—in the lateral hypothalamus. Hypocretin controls myelopoiesis by restricting the production of CSF1 by hypocretin-receptor-expressing pre-neutrophils in the bone marrow. Whereas hypocretin-null and haematopoietic hypocretin-receptor-null mice develop monocytosis and accelerated atherosclerosis, sleep-fragmented mice with either haematopoietic CSF1 deficiency or hypocretin supplementation have reduced numbers of circulating monocytes and smaller atherosclerotic lesions. Together, these results identify a neuro-immune axis that links sleep to haematopoiesis and atherosclerosis.

   ____________________________________________________________________



El sueño es vital para la buena salud por una variedad de razones. Estudios han demostrado, por ejemplo, que el riesgo de enfermedades cardíacas aumenta cuando las personas no duermen suficiente.
La falta de sueño promueve la producción de glóbulos blancos específicos, y esas células inflamatorias contribuyen a la acumulación de placa en las arterias, también conocida como aterosclerosis. Dormir ayuda a regular la producción en la médula ósea de células inflamatorias y la salud de los vasos sanguíneos y, por el contrario, la interrupción del sueño rompe el control de la producción de células inflamatorias, lo que lleva a más inflamación y más enfermedades cardíacas.

Hemos identificado cómo una hormona en el cerebro conocida por controlar la vigilia controla los procesos en la médula ósea y protege contra las enfermedades cardiovasculares.

En este trabajo, los investigadores utilizaron un modelo de aterosclerosis en ratones. Luego, esos ratones fueron sometidos a repetidas interrupciones del sueño destinadas a imitar el sueño humano interrumpido. Los ratones no experimentaron cambios en la tolerancia a la glucosa, el colesterol o el peso en comparación con los ratones ateroscleróticos con sueño ininterrumpido. Pero terminaron con placas más grandes en sus arterias y niveles más altos de glóbulos blancos llamados monocitos y neutrófilos. Se sabe que esos tipos de células contribuyen al desarrollo de la aterosclerosis.

Trabajos adicionales indicaron que en ratones privados de sueño, la producción de médula ósea, que genera glóbulos blancos, casi se duplicó. Los niveles de una hormona llamada hipocretina también se redujeron significativamente en ratones que habían sido privados de sueño. Esa hormona es producida en el cerebro por el hipotálamo y ayuda a regular el sueño. Los investigadores se sorprendieron al descubrir que también desempeña un papel en la producción de glóbulos blancos. La hipocretina interactúa con las células que dan origen a los neutrófilos. La investigación con ratones diseñados para carecer de la hormona mostró que la hipocretina controla la expresión de una molécula llamada CSF-1, la producción de monocitos y el desarrollo de la placa arterial. Cuando los niveles de hipocretina caen, los neutrófilos producen más CSF-1, aumenta la producción de monocitos y se acelera la aterosclerosis.
Esta es una demostración directa de que la hipocretina también es un mediador inflamatorio importante.
Necesitamos estudiar esta vía en humanos, explorar mecanismos adicionales por los cuales el sueño adecuado mantiene la salud vascular y explorar más a fondo este eje neuroinmune recientemente identificado.

Aunque el sueño insuficiente o interrumpido aumenta el riesgo de múltiples condiciones patológicas, incluida la enfermedad cardiovascular, sabemos poco sobre los mecanismos celulares y moleculares por los cuales el sueño mantiene la salud cardiovascular.

Aquí informamos que el sueño regula la hematopoyesis y protege contra la aterosclerosis en ratones. Mostramos que los ratones sometidos a la fragmentación del sueño producen más monocitos Ly-6Chigh, desarrollan lesiones ateroscleróticas más grandes y producen menos hipocretina, un neuropéptido estimulador y promotor de la vigilia, en el hipotálamo lateral. La hipocretina controla la mielopoyesis al restringir la producción de CSF1 por parte de los preneutrófilos que expresan el receptor de hipocretina en la médula ósea. Mientras que los ratones sin hipocretina y sin receptor de hipocretina hematopoyética desarrollan monocitosis y aterosclerosis acelerada, los ratones con sueño fragmentado con deficiencia hematopoyética de CSF1 o suplementos de hipocretina tienen un número reducido de monocitos circulantes y lesiones ateroscleróticas más pequeñas. Juntos, estos resultados identifican un eje neuroinmune que vincula el sueño con la hematopoyesis y la aterosclerosis.