Αλτσχάιμερ: Οι επιστήμονες βρίσκουν την αιτία της βραδινής αναταραχής
Μια νέα μελέτη αποκάλυψε ένα βιολογικό κύκλωμα ρολογιού που μπορεί να εξηγήσει γιατί τα άτομα με νόσο του Αλτσχάιμερ ή άλλες μορφές άνοιας μπορούν να γίνουν πιο ταραγμένα ή επιθετικά νωρίς το βράδυ.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα οδηγήσουν σε νέες θεραπείες που βοηθούν στην ηρεμία της επιθετικότητας και της ταραχής που αντιμετωπίζουν τα άτομα με νόσο του Αλτσχάιμερ και άλλες νευροεκφυλιστικές ασθένειες ως μέρος μιας πάθησης γνωστής ως «δύση του ηλίου».
Σε μια μελέτη ποντικών που αναφέρουν στο περιοδικό Φύση Νευροεπιστήμη, εξηγούν, για πρώτη φορά, πώς το βιολογικό ρολόι συνδέεται με εγκεφαλικά κύτταρα, ή νευρώνες, που ελέγχουν την επιθετικότητα.
«Εξετάσαμε το κύκλωμα εγκεφάλου του βιολογικού ρολογιού», σημειώνει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης καθηγητής Clifford B.Ο Saper, πρόεδρος του Τμήματος Νευρολογίας στο Beth Israel Deaconess Medical Center στη Βοστώνη, «και βρήκε μια σύνδεση με έναν πληθυσμό νευρώνων που είναι γνωστό ότι προκαλούν βίαιες επιθέσεις όταν διεγείρονται σε αρσενικά ποντίκια».
Τι είναι το ηλιοβασίλεμα;
Το ηλιοβασίλεμα είναι μια κατάσταση που εμφανίζεται συνήθως σε άτομα με νόσο του Αλτσχάιμερ, όταν η συμπεριφορά γίνεται ανήσυχη, ταραγμένη και επιθετική, συνοδευόμενη από σύγχυση.
Το όνομά του προέρχεται από το γεγονός ότι συνήθως ξεκινά ή χειροτερεύει αργά το απόγευμα ή νωρίς το απόγευμα - καθώς ο ήλιος δύει και το φως της ημέρας αρχίζει να εξασθενεί. Δυστυχώς, αυτή είναι συχνά η στιγμή που οι φροντιστές είναι κουρασμένοι και πρέπει να κάνουν ένα διάλειμμα.
Δεν γνωρίζουμε ακόμη τι ακριβώς προκαλεί το ηλιοβασίλεμα. Οι προτεινόμενες δυνατότητες περιλαμβάνουν κατάθλιψη, υπερβολική κόπωση, πόνο ή ακόμα και πλήξη, πείνα και δίψα.
Οι ερευνητές πίσω από τη νέα μελέτη επέλεξαν να διερευνήσουν μια άλλη πιθανότητα: ότι οι αλλαγές στον εγκέφαλο που προκαλούνται από νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ παρεμβαίνει στο βιολογικό ρολόι.
Ενδιαφέρονταν ιδιαίτερα να μάθουν αν το ρολόι ρυθμίζει άμεσα ή όχι την επιθετική συμπεριφορά.
Βιολογικά ρολόγια και κιρκαδικός ρυθμός
Τα βιολογικά ρολόγια είναι συγκεκριμένες ομάδες πρωτεϊνών που επικοινωνούν με κύτταρα σχεδόν σε κάθε όργανο και στον μεγαλύτερο ιστό του σώματος.
Αντιδρούν σε αλλαγές στο φως και στο σκοτάδι στο περιβάλλον και προκαλούν κιρκαδικούς ρυθμούς - δηλαδή σωματικές, συμπεριφορικές και νοητικές αλλαγές που «ακολουθούν έναν καθημερινό κύκλο».
Τα περισσότερα ζωντανά είδη, από μικρόβια έως φυτά και ζώα, έχουν κιρκαδικούς ρυθμούς. Για παράδειγμα, το να είσαι ξύπνιος κατά τη διάρκεια της ημέρας και να κοιμάσαι τη νύχτα είναι ένας κιρκαδικός ρυθμός που προκύπτει από βιολογικά ρολόγια που ανταποκρίνονται σε αλλαγές στα επίπεδα φωτός στο περιβάλλον του οργανισμού.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα γονίδια που δημιουργούν και ελέγχουν τα διάφορα συστατικά των βιολογικών ρολογιών είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοια σε ανθρώπους, ποντίκια, μύγες φρούτων, μύκητες και πολλούς άλλους οργανισμούς.
Ενώ τα βιολογικά ρολόγια βρίσκονται σχεδόν παντού στο σώμα, όλα αυτά συγχρονίζονται από ένα «κύριο ρολόι» στον εγκέφαλο.
Σε ανθρώπους, ποντίκια και άλλα σπονδυλωτά, το κύριο ρολόι βρίσκεται στον υπερχασματικό πυρήνα, ο οποίος είναι ένα σύμπλεγμα νευρώνων εντός της περιοχής του υποθάλαμου του εγκεφάλου. Το σύμπλεγμα περιέχει περίπου 20.000 κύτταρα και λαμβάνει σήματα απευθείας από τα μάτια.
Circadian μοτίβο επιθετικότητας
Για τη μελέτη τους, ο καθηγητής Saper και οι συνάδελφοί του μέτρησαν τη συχνότητα και την ένταση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ αρσενικών ποντικών, καθώς τα «ποντίκια που κατοικούσαν» υπερασπίστηκαν την επικράτειά τους έναντι των «εισβολέων ποντικών» που εισήχθησαν στα κλουβιά τους σε διαφορετικές ώρες της ημέρας.
Ανέφεραν, για πρώτη φορά σε μια δημοσιευμένη μελέτη, ότι οι επιθέσεις στα ποντίκια εισβολέων έδειξαν ένα κιρκαδικό μοτίβο επιθετικότητας - δηλαδή, η ένταση και η συχνότητά τους εξαρτιόταν από την ώρα της ημέρας.
«Τα ποντίκια», εξηγεί ο καθηγητής Saper, «ήταν πιο πιθανό να είναι επιθετικοί νωρίς το βράδυ γύρω από τα φώτα, και λιγότερο επιθετικοί νωρίς το πρωί, γύρω από τα φώτα αναμμένα».
«Μοιάζει με επιθετικότητα», συνεχίζει, «συσσωρεύεται σε ποντίκια κατά τη διάρκεια των φώτων κατά την περίοδο και φτάνει στην κορυφή γύρω από το τέλος της περιόδου φωτός».
Σε ένα άλλο σύνολο πειραμάτων, οι ερευνητές χειρίστηκαν το κύριο βιολογικό ρολόι των ποντικών τροποποιώντας γονίδια στους νευρώνες που το ρυθμίζουν.
Διαπίστωσαν ότι όταν σταμάτησαν τους νευρώνες του κύριου ρολογιού να μπορούν να κάνουν ένα συγκεκριμένο χημικό αγγελιοφόρο ή νευροδιαβιβαστή, τα ποντίκια έχασαν το κιρκαδικό τους σχήμα επιθετικότητας. Η επιθετικότητα παρέμεινε υψηλή συνέχεια, χωρίς να δείχνει ψηλά και χαμηλά.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα εργαλείο που ονομάζεται οπτογενετική για να χαρτογραφήσουν τα εμπλεκόμενα κυκλώματα εγκεφάλου. Το εργαλείο χρησιμοποιεί φως λέιζερ για να διεγείρει και να απενεργοποιήσει τα στοχευμένα κύτταρα του εγκεφάλου.
Βιολογικό ρολόι που συνδέεται με νευρώνες επιθετικότητας
Οι ερευνητές ανακάλυψαν δύο παράλληλα κυκλώματα που συνδέουν το βιολογικό ρολόι με μια υποπεριοχή εγκεφάλου που ονομάζεται «κοιλιακό μέρος του κοιλιακού υποθαλάμου», το οποίο είναι γνωστό ότι ρυθμίζει την επιθετικότητα. Η διέγερση των νευρώνων προκαλεί τα ποντίκια να γίνουν βίαια και επιθετικά.
Καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι τα αποτελέσματά τους αποκαλύπτουν ένα «λειτουργικό» κύκλωμα μέσω του οποίου «ο υπερχασματικός πυρήνας [master] ρολόι ρυθμίζει την επιθετικότητα».
Τα μοτίβα που παρατήρησαν στα ποντίκια, λέει ο καθηγητής Saper, «μιμούνται τα πρότυπα αυξημένης επιθετικότητας που παρατηρούνται σε ασθενείς κατά τη δύση του ηλίου».
Αυτό υποδηλώνει ότι το κύκλωμα έχει υποστεί κάποια ζημιά σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως το Alzheimer, σημειώνει.
Περαιτέρω έρευνα για το πώς αυτό το βιολογικό κύκλωμα ρολογιού αλλάζει σε άτομα με νόσο του Αλτσχάιμερ θα μπορούσε να είναι πολύ χρήσιμο για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ασθενών και των φροντιστών.
«Η δύση του ηλίου είναι συχνά ο λόγος που οι ασθενείς πρέπει να θεσμοθετηθούν και εάν οι κλινικοί γιατροί μπορούν να ελέγξουν αυτό το κύκλωμα για να ελαχιστοποιήσουν την επιθετικότητα στο τέλος της ημέρας, οι ασθενείς μπορεί να είναι σε θέση να ζήσουν στο σπίτι περισσότερο.»
Καθηγητής Clifford B. Saper
