Alzheimer-kór: A tudósok megtalálják az esti izgatottság okát
Egy új tanulmány egy olyan biológiai óraáramkört tárt fel, amely megmagyarázhatja, miért válhatnak az Alzheimer-kórban vagy a demencia más formáiban szenvedők kora este izgatottabbá vagy agresszívebbé.
A kutatók remélik, hogy eredményeik új kezelésekhez vezetnek, amelyek segítenek megnyugtatni az agresszivitást és izgatottságot, amelyet az Alzheimer-kórban és más neurodegeneratív betegségekben szenvedő egyének általában a „napnyugtaként” ismert állapot részeként tapasztalnak.
Az egereken végzett tanulmányban, amelyet a folyóiratban közölnek Természet idegtudomány, először elmagyarázzák, hogy a biológiai óra hogyan kapcsolódik az agressziót kontrolláló agysejtekhez vagy idegsejtekhez.
"Megvizsgáltuk a biológiai óra agyi áramkörét" - jegyzi meg a vezető tanulmány szerzője, Prof. Clifford B.Saper, a bostoni Beth Israel Deaconess Orvosi Központ Neurológiai Osztályának elnöke, Massachusetts, „és kapcsolatot talált az idegsejtek populációjával, amelyek hím egerekben stimulálva tudják, hogy erőszakos támadásokat okoznak”.
Mi a napsütés?
A napnyugta olyan állapot, amelyet általában az Alzheimer-kórban szenvedők látnak, amikor a viselkedés zavartsággal együtt nyugtalanná, izgatottá és agresszívvé válik.
A neve onnan származik, hogy általában késő délután vagy kora este kezdődik vagy rosszabbodik - ahogy a nap lemegy és a nappali fény kezd halványulni. Sajnos ez az az időszak, amikor a gondozók fáradtak és szünetet kell tartaniuk.
Még nem tudjuk pontosan, mi okozza a naplementét. A javasolt lehetőségek közé tartozik a depresszió, a túlzott fáradtság, a fájdalom vagy akár az unalom, az éhség és a szomjúság.
Az új tanulmány mögött álló kutatók egy másik lehetőség megvizsgálását választották: az agyi változások, amelyeket olyan neurodegeneratív betegségek okoznak, mint az Alzheimer-kór, zavarják a biológiai órát.
Különösen arra volt kíváncsi, hogy az óra „közvetlenül szabályozza-e az agresszív viselkedést”.
Biológiai órák és cirkadián ritmus
A biológiai órák olyan fehérjék specifikus csoportjai, amelyek a test szinte minden szervében és a test legtöbb szövetében kommunikálnak a sejtekkel.
Válaszolnak a környezet világos és sötét változásaira, és cirkadián ritmusokat váltanak ki - ez fizikai, viselkedési és mentális változások, amelyek „napi ciklust követnek”.
A legtöbb élőlénynek, a mikrobáktól a növényekig és az állatokig, cirkadián ritmusa van. Például a nappali ébrenlét és az éjszakai alvás olyan cirkadián ritmus, amely abból adódik, hogy a biológiai órák reagálnak a szervezet környezetének fényszintjének változásaira.
A tudósok felfedezték, hogy a biológiai órák különféle alkotóelemeit előállító és ellenőrző gének nagyrészt hasonlóak az emberben, az egerekben, a gyümölcslegyekben, a gombákban és sok más organizmusban.
Míg a biológiai órák szinte mindenhol megtalálhatók a testben, mindet szinkronizálja az agyban található „főóra”.
Emberekben, egerekben és más gerincesekben a főóra a szuprachiasmatikus magban helyezkedik el, amely az agy hipotalamusz régiójában található neuronok csoportja. A klaszter körülbelül 20 000 sejtet tartalmaz, és közvetlenül a szemtől fogadja a jeleket.
Az agresszió cirkadián mintája
Tanulmányukhoz Saper professzor és munkatársai megmérték a hím egerek közötti interakciók gyakoriságát és intenzitását, mivel a „rezidens egerek” megvédték területüket a ketrecükbe a nap különböző időpontjaiban bevitt „behatoló egerek” ellen.
Egy publikált tanulmányban először számoltak be arról, hogy a behatoló egerek elleni támadások cirkadián agressziós mintát mutattak - vagyis intenzitásuk és gyakoriságuk a napszaktól függ.
"Az egerek" - magyarázza Saper professzor - nagyobb valószínűséggel voltak agresszívak kora este a kialudt fények körül, és legkevésbé agresszívak kora reggel, a világító fények körül. "
"Úgy néz ki, mintha agresszivitás lenne - folytatja -, az egerekben felhalmozódik a fények alatt, és a fényidő vége felé ér el egy csúcsot."
Egy másik kísérleti sorozatban a kutatók manipulálták az egerek fő biológiai óráját azáltal, hogy az azt szabályozó idegsejtekben géneket módosítottak.
Megállapították, hogy amikor megakadályozták, hogy a fő óra neuronok képesek legyenek egy speciális kémiai hírvivőt vagy neurotranszmittert előállítani, az egerek elvesztették a cirkadián agressziós mintázatukat. Az agresszivitás folyamatosan magas maradt, nem mutatott magasságot és mélypontot.
A kutatók ezután az optogenetika nevű eszközzel feltérképezték az érintett agyi áramköröket. Az eszköz lézerfénnyel stimulálja és inaktiválja a megcélzott agysejteket.
Biológiai óra agressziós neuronokhoz kötve
A kutatók két párhuzamos áramkört fedeztek fel, amelyek összekapcsolják a biológiai órát egy agyi alrégióval, az úgynevezett „ventromediális hipotalamusz ventrolaterális részével”, amelyről ismert, hogy szabályozza az agressziót. A neuronok stimulálása itt az egerek erőszakossá és agresszívvé válik.
Arra a következtetésre jutottak, hogy eredményeik feltárnak egy „funkcionális” áramkört, amelyen keresztül „a szuprachiasmatikus mag [mester] óra szabályozza az agressziót”.
Az egereken megfigyelt minták, mondja Saper professzor, „utánozzák a napfény alatt a betegeknél tapasztalható fokozott agresszió mintáit”.
Ez arra utalhat, hogy az áramkör valamilyen módon károsodik olyan neurodegeneratív betegségek esetén, mint az Alzheimer-kór - jegyzi meg.
További kutatások arról, hogy ez a biológiai óra áramkör hogyan változik az Alzheimer-kórban szenvedőknél, nagyon hasznosak lehetnek a betegek és gondozóik életminőségének javításában.
"A naplemente gyakran az oka annak, hogy a betegeket intézményesíteni kell, és ha a klinikusok képesek irányítani ezt a kört, hogy minimalizálják az agresszivitást a nap végén, akkor a betegek hosszabb ideig otthon tudnak élni."
Prof. Clifford B. Saper
