Il sonno umano si svolge in una sequenza precisa di fasi non-REM e REM, ciascuna delle quali svolge funzioni fisiologiche distinte. Il sonno REM (Rapid Eye Movement) svolge un ruolo fondamentale nel consolidamento della memoria e nella regolazione emotiva. Il sonno non-REM supporta i processi di recupero e riparazione fisica. Le interruzioni di questo ciclo possono compromettere la funzione cognitiva e aumentare la vulnerabilità alle malattie neuropsichiatriche. Il sonno REM è fondamentale per sognare, consolidare la memoria e regolare le emozioni. Nel cervello, il recettore MT1 della melatonina colpisce un tipo di neurone che sintetizza il neurotrasmettitore e ormone noradrenalina, presente in un’area nota come Locus Coeruleus. Durante il sonno REM, questi neuroni si calmano e interrompono la loro attività. Condizioni gravi come il morbo di Parkinson e la demenza a corpi di Lewy (che attualmente non hanno trattamenti efficaci) sono collegate alle interruzioni del sonno REM.
Finora, il recettore specifico che innesca il sonno REM era sfuggito agli scienziati. Una svolta significativa nella comprensione del meccanismo del sonno apre nuove prospettive per il trattamento dei disturbi del sonno e delle condizioni neuropsichiatriche associate: gli scienziati hanno individuato il recettore della melatonina MT1 come un regolatore cruciale del sonno REM. Il nuovo studio ha identificato il recettore della melatonina MT1 come un importante regolatore di questa fase del sonno. Mentre è noto che diversi recettori attivati da monoammine, GABA e glutammato sono coinvolti nella regolazione del sonno REM agendo in aree cerebrali diverse e specifiche, il ruolo dei recettori accoppiati alla proteina G (GPCRs) della melatonina MT1 e MT2 è ancora sconosciuto. Alcuni risultati preliminari del 2019 hanno scoperto che l’attivazione farmacologica dei recettori MT1 con l’agonista parziale selettivo del recettore MT1 UCM871 migliora il sonno REM.
Utilizzando questo nuovo farmaco mirato ai recettori MT1, i ricercatori hanno migliorato con successo la durata del sonno REM negli animali da esperimento, riducendo contemporaneamente l’attività neuronale. L’inibizione dei recettori MT1 della melatonina nei neuroni noradrenergici del locus coeruleus sopprime gli effetti dell’UCM871 sulla loro attività di attivazione. Gli scienziati sono sicuri dei loro dati, poiché tramite tecnologia di trasferimento con vettore virale (AAV) quando hanno messo KO il gene per il recettore MT1 nei neuroni del locus ceruleus dei ratti, il farmaco non ha avuto più effetto sulle fasi del sonno REM. Il sonno REM ha una funzione importante nel cervello dei mammiferi poiché media il consolidamento della memoria spaziale e contestuale, in parte a causa della plasticità sinaptica dipendente dall’attività e dall’esperienza, nonché dall’eliminazione delle sinapsi dipendente dall’esperienza.
È interessante notare che durante il sonno REM, i neuroni della serotonina del nucleo del rafe dorsale diminuiscono la loro attività; in linea con quanto detto, i dati preliminari hanno mostrato che UCM871 inibisce acutamente i neuroni serotoninergici del nucleo del rafe dorsale. Di conseguenza, non si può escludere un possibile contributo del rafe dorsale, che esprime i recettori MT1, al sonno REM. Sorprendentemente, si stima che il disturbo comportamentale del sonno REM (RBD) colpisca circa lo 0,5-1% della popolazione generale, rappresentando un grave fattore di rischio per lo sviluppo di disturbi neurodegenerativi, tra cui il morbo di Parkinson e altre condizioni correlate, fra cui anche l’Alzheimer. Sulla correlazione con questa patologia, nella quale la cronica perdita di sonno fa accumulare beta-amiloide nel cervello e ne riduce l’eliminazione, la scienza sta accumulando prove sempre maggiori.
Secondo i ricercatori, ulteriori ricerche sulla neurobiologia e la farmacologia del sonno REM sono fondamentali per sviluppare trattamenti mirati che potrebbero migliorare la qualità della vita dei pazienti affetti da queste malattie debilitanti.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
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