Tavoitteet
Unta tarvitaan aivojen tasapainotilan ylläpitämiseksi. Krooninen riittämätön uni voi aiheuttaa akuutin tulehdustilan. Mikrogliat ovat aivojen omia immuunipuolustussoluja. Tutkimukseni pyrki kartoittamaan, miten mikroglian morfologia muuttuu riittämättömän unen sekä siitä toipumisen jälkeen. Mikroglian morfologiaa tutkitaan, sillä mikroglian morfologia on yhteydessä microglian toiminnalliseen tilaan. Hypoteesimme oli, että mikrogliat aktivoituvat riittämättömän unen jälkeen. Aktivoitunut tila näkyy mikroglian haarakkeiden vähäisempänä haaroittumisena ja haarakkeiden vähentyneenä lukumääränä, sekä mikroglian sooman koon kasvamisena.
Menetelmät
Hiiriä käsiteltiin hellävaroen yhdensän tunnin ajan, jotta ne valvoisivat päivän ja siten mallintaisivat akuuttia unettomuutta. Kroonista katkonaista unta taas mallinnettiin hyödyntäen erityistä häkkiä, jossa tanko liikkui häkin läpi kahden minuutin välein havahduttaen hiiret unestaan 14 peräkkäisenä päivänä. Osa hiiristä sai toipua katkonaisesta unesta nukkumalla rajoittamattomasti kolmen vuorokauden ajan. Hiiriä käytettiin, jotta aivonäytteitä voitaisiin kerätä. Kummankin unettomuuden mallin jälkeen eläimet lopetettiin ja perfusoitiin. Aivonäytteet otettiin ventraalisesta hippokampuksesta. Mikroglia värjättiin immunohistokemiallisesti ja kuvattiin konfokaali-mikroskoopilla. Mikroglian haarakkeiden ramifikaatio ja sooman koko kvantifioitiin piirtämällä haarakkeet ja segmentoimalla soomat kuvista.
Tulokset
Akuutti unettomuus eikä krooninen unen katkonaisuus aiheuttaneet mikrogliassa morfologisia muutoksia kontrolliryhmiin verrattuna. Yllättäen sooman koko oli merkittävästi pienempi kroonisen katkonaisen unen ja sitä seuraavan toipumisunen jälkeen kontrolliryhmään verrattuna.
Johtopäätökset
Mikroglian morfologia ja siten toiminta ei ole välttämättä muuttunut ventraalisessa hippokampuksessa akuutissa unettomuussa ja kroonisessa katkonaisen unessa. Mikroglian sooman koko oli merkittävästi pienempi kroonisen katkonaisen unen ja siitä toipumisen jälkeen kontrolliryhmään verrattuna. Tämä voi johtua siitä, että tässä kontrolliryhmässä mikroglian sooman koko oli suurempi kuin muissa kontrolliryhmissä, joten jatkotutkimuksia tarvitaan vaikutuksen varmentamiseksi.Aims
Sleep is needed to maintain brain homeostasis. Chronic insufficient sleep has been associated with elevated levels of inflammatory markers. Microglia are the resident immune cells of the brain. As microglial morphology correlates with their functional state, the current study aimed to characterize microglial morphology after insufficient sleep and recovery sleep. We hypothesised that microglia adopt an activated state after insufficient sleep, indicated by a deramification of the branches and an enlargement of cell bodies compared with the controls.
Methods
We caused insufficient sleep with acute sleep deprivation by 9 h of gentle handling, and conducted sleep fragmentation for 14 days in mice. The tissue was collected after perfusing the animals with PFA. The brain tissue from ventral hippocampus was immunostained for microglia and imaged with a confocal microscope. Ramification and soma size were quantified by tracing the branches and segmenting the somas.
Results
Neither the acute sleep deprivation nor the chronic fragmented sleep did result in any differences in morphology compared with their control groups. Surprisingly, the soma size was significantly smaller following the recovery sleep after fragmented sleep compared with the controls.
Conclusions
Microglial morphology and thus function may not be affected by acute sleep deprivation and chronic fragmented sleep in ventral hippocampus. Microglial soma size was significantly smaller after recovery sleep following chronic fragmented sleep compared with the control. This could have been due to larger soma sizes in this control group compared with other controls. Further studies are needed
