Hypocretin là gì và liên quan thế nào tới giấc ngủ?

Hypocretin là peptide thần kinh được sản xuất ở vùng dưới đồi, có ảnh hưởng quan trọng đến giấc ngủ, sự hưng phấn và thèm ăn. Hypocretin giúp cho việc duy trì sự tỉnh táo. Do đó, thiếu hypocretin có liên quan đến chứng ngủ rũ và mất trương lực cơ trong thời gian ngắn.

Hypocretin còn được gọi là Orexin, một loại peptide thần kinh điều chỉnh sự kích thích, tỉnh táo, thèm ăn và tiêu hao năng lượng. Chỉ có 10.000–20.000 tế bào thần kinh sản xuất hypocretin trong não, chủ yếu nằm ở vùng quanh não và vùng dưới đồi bên. Có hai loại peptit hypocretin và thụ thể hypocretin.

Hypocretin hoạt động như các chất dẫn truyền thần kinh kích thích. Hormon này làm tăng sự dẫn truyền thần kinh của các chất serotonin, histamin, acetylcholine, dopamine cũng như dẫn truyền thần kinh qua trung gian GABA và glutamate.

Hypocretin ban đầu được cho là chủ yếu tham gia vào việc kích thích ăn, dựa trên kích thích thụ thể làm tăng lượng thức ăn. Ngoài ra, hypocretin còn kích thích và duy trì sự tỉnh táo, điều chỉnh tiêu hao năng lượng cũng như chức năng nội tạng. Cụ thể:

• Hypocretin kích thích và duy trì sự tỉnh táo

Hypocretin thúc đẩy sự tỉnh táo thông qua tích hợp các ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, sinh học và giấc ngủ để xác định xem cơ thể nên ngủ hay thức. Hormone hypocretin kích thích mạnh mẽ các nhân não khác nhau với vai trò quan trọng trong sự thức tỉnh, bao gồm hệ thống dopamine, norepinephrine, histamin và acetylcholin. Đặc biệt nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc ổn định sự tỉnh táo và giấc ngủ.

Việc phát hiện ra đột biến thụ thể hypocretin hay thiếu peptide thần kinh hypocretin gây ra chứng ngủ rũ đã chỉ ra vai trò chính của hệ thống này trong việc điều hòa giấc ngủ. Chứng ngủ rũ dẫn đến tình trạng buồn ngủ quá mức vào ban ngày, không có khả năng tỉnh táo, làm mất trương lực cơ để đáp ứng với những cảm xúc mạnh. Chuyển đổi thường xuyên, nhanh chóng giữa ngủ và thức cũng là triệu chứng của chứng ngủ rũ. Ở người, chứng ngủ rũ có liên quan đến một biến thể cụ thể của phức hợp kháng nguyên bạch cầu người (HLA). Hơn nữa, phân tích trên toàn bộ bộ gen cho thấy rằng, ngoài biến thể HLA, người ngủ mê còn biểu hiện một đột biến di truyền cụ thể trong locus alpha của thụ thể tế bào T. Cùng với đó, những bất thường di truyền này khiến hệ thống miễn dịch tấn công và giết chết các tế bào thần kinh tiết hypocretin quan trọng. Do đó, sự vắng mặt của các tế bào thần kinh sản xuất hypocretin ở người ngủ mê có thể là kết quả của rối loạn tự miễn dịch.

• Hypocretin cải thiện tâm trạng và trí nhớ

Hypocretin cũng kích thích các tế bào thần kinh quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng. Hoạt động hypocretin quá nhiều hoặc quá ít có liên quan đến trầm cảm và các tình trạng sức khỏe tâm thần khác, chẳng hạn như lo lắng, rối loạn hoảng sợ, nghiện ngập và rối loạn căng thẳng sau chấn thương.

Các peptide thần kinh này cũng tác động đến tâm trạng thông qua kích thích tạo ra các tế bào thần kinh mới trong vùng hải mã, rất quan trọng trong khả năng học tập, trí nhớ và hình ảnh không gian. Nếu không có đủ hypocretin có thể phát triển các vấn đề về học tập và trí nhớ.

• Tăng lượng thức ăn

Bổ sung hypocretin thúc đẩy mạnh mẽ sự tỉnh táo, làm tăng nhiệt độ cơ thể và sự vận động, đồng thời gây ra sự gia tăng mạnh mẽ trong tiêu thụ năng lượng. Hypocretin làm tăng cảm giác thèm ăn và tương quan với chức năng của các chất thúc đẩy sản xuất nó, liên kết rất quan trọng giữa sự trao đổi chất và điều hòa giấc ngủ. Tình trạng mất ngủ kéo dài do tăng hypocretin dẫn đến cơ thể thiếu năng lượng. Để bù đắp cho sự thiếu hụt năng lượng này, nhiều người đã tăng đáng kể lượng thức ăn hoặc sử dụng thực phẩm giàu carbohydrate và chất béo cao, cuối cùng có thể dẫn đến tăng cân cũng như nhiều vấn đề sức khỏe khác.

• Stress và hoạt động thể chất

Hypocretin rất quan trọng trong phản ứng của cơ thể với căng thẳng. Nhận tín hiệu từ môi trường, các tế bào thần kinh sản xuất hypocretin phản ứng với stress bằng cách kích thích các tế bào thần kinh khác làm tăng nhịp tim và huyết áp, giúp cơ thể chuyển từ trạng thái nghỉ sang sẵn sàng phản ứng, di chuyển.

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, các tế bào thần kinh hypocretin điều chỉnh hoạt động của mô mỡ nâu thông qua hệ thần kinh giao cảm để tăng cường tiêu hao năng lượng.

• Hypocretin hỗ trợ điều trị các chứng nghiện

Các nghiên cứu sơ bộ đã được tiến hành cho thấy tiềm năng của thuốc chẹn hypocretin trong điều trị nghiện ma tuý và rượu.

Hypocretin có vai trò trong việc điều chỉnh giấc ngủ, sự thèm ăn, chức năng nội tiết thần kinh và chuyển hóa năng lượng. Để giữ cho chúng ta tỉnh táo, các peptide thần kinh này kích thích các tế bào thần kinh khác giải phóng chất dẫn truyền thần kinh giúp thúc đẩy sự tỉnh táo, chẳng hạn như dopamine, serotonin và norepinephrine. Nếu không có đủ hypocretin, cơ thể khó tỉnh táo và minh mẫn. Sự bất thường vùng dưới đồi dẫn đến thiếu hụt hoặc bất thường dẫn truyền của hypocretin gây ra các rối loạn thần kinh có biểu hiện buồn ngủ quá mức vào ban ngày. Đặc trưng cho tình trạng này là chứng ngủ rũ.

Chứng ngủ rũ là một rối loạn giấc ngủ nguyên phát với tỷ lệ hiện mắc khoảng 0,03-0,05%. Chứng ngủ rũ đặc trưng bởi buồn ngủ, ngủ chập chờn và chuyển đổi từ trạng thái tỉnh táo thành giấc ngủ chuyển động mắt nhanh. Bệnh có thể gặp ở mọi lứa tuổi nhưng thường khởi phát tuổi vị thành niên với đỉnh điểm vào thập niên thứ tư. Triệu chứng thường là buồn ngủ quá mức vào ban ngày, với những cơn buồn ngủ không thể cưỡng lại. Ngoài ra, người mắc chứng ngủ rũ còn có các giai đoạn ngắn của yếu cơ hoặc tê liệt do xúc động mạnh, chẳng hạn như cười, ngạc nhiên, tê liệt khi ngủ (một triệu chứng do mất trương lực khi ngủ chuyển động mắt nhanh kéo dài). Thức giấc và ảo giác hoặc thấy hình ảnh giống như giấc mơ, đặc trưng xảy ra khi bắt đầu ngủ.

Chứng ngủ rũ ở người có liên quan đến HLA, đa nguyên nhân và ảnh hưởng bởi môi trường. Sự liên quan của HLA ở người cho thấy có thể có hoạt động tự miễn dịch chống lại các tế bào chứa hypocretin vùng dưới đồi. Những người được chẩn đoán mắc chứng ngủ rũ tuýp 1 có số lượng tế bào thần kinh sản xuất hypocretin giảm 85 - 95%. Các phương pháp điều trị hiện tại bao gồm chất kích thích giống như amphetamine và thuốc chống trầm cảm.

Ngược lại với chứng ngủ rũ, hypocretin xuất hiện nhiều trong cơ thể sẽ gây chứng mất ngủ. Vì hypocretin kích thích sự tỉnh táo, nên việc ngăn chặn tác động của các peptide thần kinh này là một cách để điều trị một số chứng mất ngủ. Thuốc đối kháng thụ thể orexin kép – suvorexant là một loại thuốc hỗ trợ giấc ngủ theo đơn mới nhằm vào hệ thống hypocretin của cơ thể. Những loại thuốc này hoạt động như chất đối kháng thụ thể hypocretin, có nghĩa là chúng ngăn chặn tác động của hypocretin trong cơ thể, làm giảm sự tỉnh táo và tạo điều kiện cho giấc ngủ.

Tóm lại, ngoài vai trò chính trong việc kiểm soát giấc ngủ, hypocretin có liên quan đến nhiều chức năng, bao gồm kích thích ăn và điều chỉnh năng lượng, điều hòa nội tiết thần kinh, kiểm soát đường tiêu hóa cũng như hệ thống tim mạch, điều chỉnh cân bằng nước. Các bất thường của hệ thống dẫn truyền thần kinh hypocretin dẫn đến chứng ngủ rũ và những rối loạn khác của giấc ngủ. Hiểu được nhiều tác dụng của hypocretin đối với cơ thể giúp tạo ra nhiều phương pháp mới đầy hứa hẹn để điều trị tình trạng rối loạn giấc ngủ, trầm cảm và thậm chí cả béo phì.

Nguồn tham khảo: ncbi.nlm.nih.gov, sleepfoundation.org