Innvirkning av søvnvarighet på immunbalanse hos urbane barn med astma (AIMS)

Bybarn med astma har høy risiko for kort søvn, på grunn av et miljø som setter søvn og astmabehandling i fare. Videre lider denne gruppen av endret immunbalanse, en viktig biologisk prosess som bidrar til individuelle forskjeller i astmasykelighet og søvnhelse. Allergisk astma er en kronisk inflammatorisk lidelse primært drevet av forstyrret T-hjelper 1 (Th1)/ 2 (Th2) cytokinbalanse preget av Th2 cytokin (IL-4, IL-5 og/eller IL-13) overvekt. Eksperimentelle funn hos friske voksne viser at forkortet søvn øker inflammatorisk cytokin (f.eks. IL-6) og visse Th2-cytokinnivåer, og at restitusjonssøvn etter søvnbegrensning fremmer en tilbakevending til immunbalanse. Hvorvidt søvnvarighet spiller en nøkkelrolle i immunfunksjonen og assosiert astmaaktivitet hos bybarn med astma, er fortsatt et vitenskapelig gap. Forskerne bruker et eksperimentelt design som retter seg mot søvnvarighet, fordi (1) bymiljøet og astmasymptomer samhandler for å forkorte søvnen, (2) søvnvarighet er en modifiserbar atferd som overses i klinisk omsorg for urbane barn med astma, og (3) eksperimentell data er avgjørende for å teste en årsakssammenheng for søvnvarighet som en mekanisme som ligger til grunn for immunbalanse og astma.

Forskerteamet vil registrere urbane barn (N=204; i alderen 8-9 år) med vedvarende allergisk astma og tilstrekkelig søvnvarighet (9-11 timer) som vil fullføre en 4-ukers protokoll innen fagene som inkluderer 3 planlagte eksperimentelle søvnforhold : (1) 1 uke stabilisert søvn (individualisert; 9-11 t tid i sengen), (2) 1 uke forkortet søvn (1,5 t reduksjon i tid i sengen), og (3) 2 uker restitusjonssøvn (1,5 t økning i tid i sengen). Søvnvarighet (aktigrafi) og lungefunksjon (hjemmespirometri) vil bli overvåket daglig og vurdere immunbiomarkører ukentlig og ved midtpunktet av forkortet søvn. For å kontrollere tids-i-studie-effekter vil 1/3 av prøven kun motta den stabiliserte søvnplanen over 4-ukersprotokollen. I dette prosjektet vil forskerne kun studere urbane barn med allergisk astma som får tilstrekkelig søvn (9-11 timer, innenfor nasjonale retningslinjer). Den forkortede søvnprotokollen vil modellere søvntapet som urbane barn med astma kan oppleve på grunn av astma og/eller urban kontekst. I tillegg simulerer utvinningssøvnprotokollen en søvnoptimaliseringsintervensjon etter forkortet søvn i en godt kontrollert tilnærming.

Det første målet med studien er å undersøke effekten av forkortet søvn på immunbalansen [f.eks. Th1 (Interferon-IFN gamma)/Th2 (Interleukin-IL-4, IL-5, IL-13)R og plasma IL-6 nivåer]. Det andre målet innebærer å bestemme effekten av restitusjonssøvn på immunbalansen. Det tredje målet innebærer å undersøke i hvilken grad endringer i immunbalanse er assosiert med endringer i astma-relatert lungefunksjon (endringer i FEV1) under forhold med forkortet og restituert søvn. Resultatene fra denne studien vil til slutt støtte utviklingen av gjennomførbare, økologisk gyldige og klinisk meningsfulle intervensjoner for å optimalisere søvnvarighet, immunbalanse og astma i denne risikogruppen.