Vliv délky spánku na imunitní rovnováhu u městských dětí s astmatem (AIMS)

Městské děti s astmatem jsou vystaveny vysokému riziku krátkého spánku kvůli prostředí, které ohrožuje spánek a léčbu astmatu. Dále tato skupina trpí změněnou imunitní rovnováhou, což je klíčový biologický proces přispívající k individuálním rozdílům v morbiditě astmatu a zdraví spánku. Alergické astma je chronické zánětlivé onemocnění způsobené primárně narušenou rovnováhou cytokinů T helper 1 (Th1)/2 (Th2) vyznačující se převahou Th2 cytokinů (IL-4, IL-5 a/nebo IL-13). Experimentální zjištění u zdravých dospělých ukazují, že zkrácený spánek zvyšuje hladiny zánětlivých cytokinů (např. IL-6) a určitých Th2 cytokinů a že zotavovací spánek po omezení spánku podporuje návrat k imunitní rovnováze. Zda délka spánku hraje klíčovou roli ve funkci imunitního systému a související aktivitě astmatu u městských dětí s astmatem, zůstává vědeckou mezerou. Výzkumníci používají experimentální design, který se zaměřuje na délku spánku, protože (1) městské prostředí a příznaky astmatu interagují za účelem zkrácení spánku, (2) délka spánku je modifikovatelné chování přehlížené v klinické péči o městské děti s astmatem a (3) experimentální údaje jsou zásadní pro testování kauzální souvislosti délky spánku jako mechanismu, který je základem imunitní rovnováhy a astmatu.

Výzkumný tým zapíše městské děti (N=204; věk 8-9 let) s přetrvávajícím alergickým astmatem a přiměřenou délkou spánku (9-11 hodin), které dokončí 4týdenní protokol v rámci jednotlivých subjektů, který zahrnuje 3 plánované experimentální spánkové podmínky. : (1) 1 týden stabilizovaný spánek (individuální; 9-11 h v posteli), (2) 1 týden zkrácený spánek (1,5 h snížení doby v posteli) a (3) 2 týdny zotavovací spánek (1,5 h zvýšení čas v posteli). Délka spánku (aktigrafie) a funkce plic (domácí spirometrie) budou sledovány denně a budou vyhodnocovány imunitní biomarkery týdně a uprostřed zkráceného spánku. Pro kontrolu efektů v průběhu studie bude 1/3 vzorku dostávat pouze stabilizovaný spánkový plán během 4týdenního protokolu. V tomto projektu budou vědci studovat pouze městské děti s alergickým astmatem, které mají dostatek spánku (9-11 hodin, v rámci národních směrnic). Protokol zkráceného spánku bude modelovat ztrátu spánku, kterou mohou městské děti s astmatem zažít v důsledku astmatu a/nebo městského kontextu. Protokol zotavení spánku navíc simuluje zásah optimalizace spánku po zkráceném spánku dobře kontrolovaným přístupem.

Prvním cílem studie je prozkoumat účinky zkráceného spánku na imunitní rovnováhu [např. Th1 (Interferon-IFN gama)/Th2 (Interleukin-IL-4, IL-5, IL-13)R a plazmatický IL-6 úrovně]. Druhý cíl zahrnuje stanovení účinků zotavovacího spánku na imunitní rovnováhu. Třetím cílem je prozkoumat, do jaké míry jsou změny imunitní rovnováhy spojeny se změnami plicních funkcí souvisejících s astmatem (změny FEV1) za podmínek zkráceného a zotavovacího spánku. Výsledky této studie v konečném důsledku podpoří vývoj proveditelných, ekologicky platných a klinicky smysluplných intervencí k optimalizaci délky spánku, imunitní rovnováhy a astmatu v této rizikové skupině.