Ciclo sonno/veglia e depressione: uno studio di imaging e trattamento

Lo studio prevede quattro pernottamenti, tre consecutivi e uno in un momento separato. Per il soggiorno di tre notti consecutive, durante la notte-1, il sonno può verificarsi normalmente e gli investigatori misureranno i livelli ormonali durante il sonno. In Overnight-2, i partecipanti saranno tenuti svegli per circa 36 ore. In Overnight-3, gli investigatori misureranno nuovamente i livelli ormonali durante il sonno. Durante una singola sessione notturna programmata separatamente (che avviene qualche tempo prima o dopo il soggiorno di tre notti consecutive), vengono eseguite tre serie di imaging nel corso della notte. L'imaging è la tomografia ad emissione di positroni (PET). È progettato per esaminare la chimica del cervello (in particolare i recettori del glutammato nel cervello). I partecipanti possono dormire tra le scansioni. Tutti i partecipanti con depressione arruolati nello studio saranno visitati da un medico durante lo studio e gli verranno offerti farmaci senza alcun costo dopo lo studio.

Obiettivo 1: Valutare la fase circadiana (sonno/veglia) in individui depressi e non depressi. La secrezione di melatonina è ora un marker circadiano facilmente accessibile. Inoltre, l'intervallo di tempo medio tra l'inizio della melatonina in condizioni di luce fioca (DLMO, il momento in cui la melatonina sale al di sopra di una certa soglia, "il biomarcatore più accurato della posizione della fase circadiana") e il punto medio del sonno (ora media di andare a letto più metà della durata media del sonno) è stato stabilito come 6 ore nei partecipanti non depressi e probabilmente si discosta da questo valore ottimale nel disturbo depressivo maggiore (MDD). Per questo motivo, gli investigatori misureranno la melatonina nel sangue durante la visita notturna 1.

Ipotesi 1. La differenza media dell'angolo di fase (DLMO - punto medio del sonno) sarà di 6 ore (ottimale) nei controlli sani, ma non depressi, partecipanti.

Ipotesi 2. La gravità dell'MDD (valutata dalla Hamilton Depression Rating Scale, HDRS) sarà correlata con la deviazione dalla differenza ottimale dell'angolo di fase.

Obiettivo 2: valutare l'espressione chimica del cervello (in particolare uno dei recettori del glutammato, il sottotipo metabotropico del recettore del glutammato 5, mGluR5) a 3 volte: il tempo di DLMO, il picco e il nadir della secrezione di melatonina (misurato dalla visita notturna 1). La disponibilità di mGluR5 sarà valutata vicino a questi tempi per catturare la ritmicità circadiana di mGluR5 usando la PET e un tracciante specifico per mGluR5, [11C]ABP688.

Ipotesi 3. La variazione di mGluR5 sarà inversa a quella della melatonina in entrambe le coorti.

Obiettivo 3: determinare l'effetto della privazione acuta del sonno sui ritmi circadiani. Entro circa una settimana dagli Obiettivi 1 e 2, tutti i partecipanti riceveranno una terapia di privazione del sonno. Dopo un massimo di 36 ore di veglia (dimostrato di aumentare mGluR5 in un singolo momento), i ricercatori misureranno gli effetti acuti con valutazioni ripetute della melatonina e della gravità della depressione. Ciò richiederà quindi due pernottamenti consecutivi, uno per la privazione del sonno e poi il successivo per misurare nuovamente la melatonina nel sangue mentre il partecipante dorme.

Ipotesi 4. La privazione del sonno avrà più successo nei partecipanti depressi con la maggiore interruzione nella fase (Obiettivo 1).

Ipotesi 5: i partecipanti depressi sperimenteranno maggiori cambiamenti nella differenza dell'angolo di fase in seguito alla privazione del sonno rispetto ai partecipanti non depressi.

Obiettivo 4: Determinare se è possibile ottenere stime affidabili di [11C]ABP688 nel plasma utilizzando uno scanner miniPET. La concentrazione di [11C]ABP688 sarà misurata al polso o alla gamba con un nuovo scanner PET sincronizzato sviluppato da Stony Brook Investigator, Dr. Paul Vaska. Questo dispositivo innovativo fornisce stime della radioattività del plasma semplicemente posizionando il polso o la gamba del partecipante in uno scanner mini-PET chiamato versaPET. La radioattività derivata da questo scanner del polso o della gamba, così come le misurazioni dei risultati risultanti, saranno confrontate con quelle stimate utilizzando l'analisi del sangue. Ciò potrebbe facilitare i futuri studi PET trovando un sostituto per il prelievo di sangue durante la scansione PET.

Scoprire il legame tra mGluR5, interruzione circadiana e MDD potrebbe:

(1) Identificare le basi biologiche della disfunzione circadiana (sonno/veglia); (2) Identificare le persone (quelle con interruzione di mGluR5) per le quali trattamenti come la privazione del sonno sarebbero più efficaci; e (3) Aumentare l'uso di questo trattamento rapido e sicuro.