Alzheimerio liga: mokslininkai randa vakaro sujaudinimo priežastį
Naujas tyrimas atskleidė biologinio laikrodžio grandinę, kuri gali paaiškinti, kodėl žmonės, sergantys Alzheimerio liga ar kitomis demencijos formomis, ankstyvą vakarą gali tapti labiau sujaudinti ar agresyvūs.
Tyrėjai tikisi, kad jų išvados paskatins naujus gydymo būdus, kurie padės nuraminti agresyvumą ir sujaudinimą, kurį žmonės, sergantys Alzheimerio liga ir kitomis neurodegeneracinėmis ligomis, dažniausiai patiria kaip dalį „saulėlydžio“.
Tyrime su pelėmis, apie kurias jos praneša žurnale Gamtos neuromokslas, jie pirmą kartą paaiškina, kaip biologinis laikrodis jungiasi su smegenų ląstelėmis arba neuronais, kurie kontroliuoja agresiją.
"Mes ištyrėme biologinio laikrodžio smegenų schemas", - pažymi vyresnysis tyrimo autorius prof. Cliffordas B.Seteris, Beth Israel Deaconess medicinos centro Bostone, MA neurologijos katedros pirmininkas, „ir nustatė ryšį su neuronų populiacija, kuri, kaip žinoma, sukelia smurtinius išpuolius, kai juos stimuliuoja pelių patinai“.
Kas yra saulėlydis?
Saulėlydis yra būklė, kuri paprastai pasireiškia žmonėms, sergantiems Alzheimerio liga, kai elgesys tampa neramus, susijaudinęs ir agresyvus, kartu su painiava.
Jo pavadinimas kilęs iš to, kad paprastai jis prasideda arba blogėja vėlai popietę ar ankstyvą vakarą - saulei tekant ir dienos šviesai pradėjus blėsti. Deja, dažnai tai yra laikas, kai globėjai yra pavargę ir jiems reikia padaryti pertrauką.
Mes dar tiksliai nežinome, kas sukelia saulėlydį. Siūlomos galimybės yra depresija, per didelis nuovargis, skausmas ar net nuobodulys, alkis ir troškulys.
Naujo tyrimo tyrėjai nusprendė ištirti kitą galimybę: kad smegenų pokyčiai, kuriuos sukelia neurodegeneracinės ligos, tokios kaip Alzheimerio liga, trukdo biologiniam laikrodžiui.
Jiems buvo ypač įdomu sužinoti, ar laikrodis „tiesiogiai reguliuoja agresyvų elgesį“, ar ne.
Biologiniai laikrodžiai ir paros ritmas
Biologiniai laikrodžiai yra specifinės baltymų grupės, kurios bendrauja su beveik kiekvieno organo ir daugelio kūno audinių ląstelėmis.
Jie reaguoja į šviesos ir tamsos pokyčius aplinkoje ir sukelia paros ritmą - tai yra fiziniai, elgesio ir psichiniai pokyčiai, kurie „seka dienos ciklą“.
Dauguma gyvų daiktų, pradedant mikrobais, baigiant augalais ir gyvūnais, turi paros ritmą. Pavyzdžiui, budėjimas dieną ir miegojimas naktį yra paros ritmas, atsirandantis dėl biologinių laikrodžių, reaguojančių į šviesos lygio pokyčius organizmo aplinkoje.
Mokslininkai atrado, kad genai, gaminantys ir valdantys įvairius biologinio laikrodžio komponentus, yra labai panašūs žmonėms, pelėms, vaisinėms muselėms, grybams ir daugeliui kitų organizmų.
Nors biologiniai laikrodžiai randami beveik visur kūne, juos visus sinchronizuoja „pagrindinis laikrodis“ smegenyse.
Žmonių, pelių ir kitų stuburinių gyvūnų pagrindinis laikrodis yra suprachiazmatiniame branduolyje, kuris yra neuronų sankaupos smegenų pagumburio srityje. Grupėje yra apie 20 000 ląstelių ir ji gauna signalus tiesiai iš akių.
Paros agresijos modelis
Savo tyrimui profesorius Saperis ir jo kolegos išmatavo pelių patinų sąveikos dažnį ir intensyvumą, nes „pelės, gyvenančios“, gynė savo teritoriją nuo „įsibrovėlių pelių“, kurios buvo įvestos į jų narvus skirtingu paros metu.
Jie pirmą kartą paskelbtame tyrime pranešė, kad išpuoliai prieš įsibrovėlių peles parodė paros agresijos modelį - tai yra, jų intensyvumas ir dažnis priklausė nuo paros laiko.
„Pelės, - aiškina prof. Sapereris, - buvo labiau linkusios būti agresyvios ankstyvą vakarą, kai žibėjo šviesa, ir mažiausiai agresyvios ankstyvą rytą, kai įjungtos šviesos“.
„Atrodo, kad agresyvumas, - tęsia jis, - kaupiasi pelėse, kai įjungtas apšvietimas, ir pasiekia piką maždaug šviesos periodo pabaigoje“.
Kituose eksperimentų rinkiniuose mokslininkai manipuliavo pagrindiniu pelių biologiniu laikrodžiu, koreguodami genus jį reguliuojančiuose neuronuose.
Jie nustatė, kad sustabdžius pagrindinio laikrodžio neuronų galimybę pagaminti konkretų cheminį agentą ar neuromediatorių, pelės prarado savo paros agresijos modelį. Agresyvumas visą laiką išliko didelis, nerodė aukščiausių ir žemiausių taškų.
Tuomet mokslininkai naudojo įrankį, vadinamą optogenetika, kad nustatytų smegenų grandines. Įrankis naudoja lazerio šviesą, kad stimuluotų ir deaktyvuotų tikslines smegenų ląsteles.
Biologinis laikrodis, susietas su agresijos neuronais
Tyrėjai atrado dvi lygiagrečias grandines, siejančias biologinį laikrodį su smegenų paregioniu, vadinamu „ventromedialinio pagumburio ventrolateraline dalimi“, kuris, kaip žinoma, reguliuoja agresiją. Stimuliuojant neuronus, pelės tampa smurtinės ir agresyvios.
Jie daro išvadą, kad jų rezultatai atskleidžia „funkcinę“ grandinę, per kurią „suprachiasmatinio branduolio [pagrindinio] laikrodis reguliuoja agresiją“.
Profesorius Saperis sako, kad modeliai, kuriuos jie pastebėjo pelėse, „imituoja padidėjusios agresijos modelius, pastebimus pacientams saulėlydžio metu“.
Tai rodo, kad grandinė yra tam tikru būdu pažeista sergant neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimeris, pažymi jis.
Tolesni tyrimai, kaip keičiasi ši biologinio laikrodžio grandinė žmonėms, sergantiems Alzheimerio liga, gali būti labai naudingi, siekiant pagerinti pacientų ir globėjų gyvenimo kokybę.
„Dažniausiai pacientai turi būti hospitalizuojami dėl to, kad saulėlydis yra priežastis, ir jei gydytojai gali kontroliuoti šią grandinę, kad dienos pabaigoje sumažėtų agresyvumas, pacientai gali ilgiau gyventi namuose“.
Prof. Cliffordas B. Saperis
