Alzheimeri tõbi: Teadlased leiavad õhtuse agitatsiooni põhjuse
Uus uuring on paljastanud bioloogilise kella vooluringi, mis võib selgitada, miks Alzheimeri tõbe või muud dementsuse vormi põdevad inimesed võivad varahommikul ärrituda või agressiivsemaks muutuda.
Teadlased loodavad, et nende leiud viivad uute ravimeetoditeni, mis aitavad rahustada agressiivsust ja ärritust, mida Alzheimeri tõve ja teiste neurodegeneratiivsete haigustega inimesed tavaliselt kogevad osana päikeseloojangust.
Hiirte uuringus, millest nad ajakirjas teatavad Looduse neuroteadus, selgitavad nad esmakordselt, kuidas bioloogiline kell seondub agressiivsust kontrollivate ajurakkude või neuronitega.
"Uurisime bioloogilise kella ajulülitusi," märgib vanema uuringu autor prof Clifford B. Saper, Beth Israel Deaconessi meditsiinikeskuse juhataja Bostonis, MA, ja leidsime ühenduse neuronite populatsiooniga, põhjustada isastel hiirtel stimuleerimisel vägivaldseid rünnakuid. "
Mis on päikeseloojang?
Päikesekäik on seisund, mida tavaliselt täheldatakse Alzheimeri tõvega inimestel, kui käitumine muutub rahutuks, erutatuks ja agressiivseks, millega kaasneb segadus.
Selle nimi tuleneb asjaolust, et see algab või süveneb tavaliselt hilisel pärastlõunal või varaõhtul - kui päike loojub ja päevavalgus hakkab tuhmuma. Kahjuks on see aeg, mil hooldajad on väsinud ja peavad puhkama.
Me ei tea veel täpselt, mis päikeseloojangu põhjustab. Soovitatud võimaluste hulka kuuluvad depressioon, liigne väsimus, valu või isegi igavus, nälg ja janu.
Uue uuringu taga olnud teadlased otsustasid uurida veel ühte võimalust: et neurodegeneratiivsete haiguste, näiteks Alzheimeri tõvestatud aju muutused häirivad bioloogilist kella.
Neid huvitas eriti see, kas kell "reguleerib otseselt agressiivset käitumist" või mitte.
Bioloogilised kellad ja ööpäevane rütm
Bioloogilised kellad on spetsiifilised valkude rühmad, mis suhtlevad rakkudega peaaegu igas elundis ja enamikus keha kudedes.
Nad reageerivad valguse ja pimeduse muutustele keskkonnas ning tekitavad ööpäevaseid rütme - see tähendab füüsilisi, käitumuslikke ja vaimseid muutusi, mis „järgivad igapäevast tsüklit“.
Enamikul elusolenditel alates mikroobidest kuni taimede ja loomadeni on ööpäevarütm. Näiteks päeval ärkvel olemine ja öösel magamine on ööpäevane rütm, mis tuleneb bioloogilistest kelladest, mis reageerivad valguse taseme muutustele organismi keskkonnas.
Teadlased on avastanud, et bioloogiliste kellade erinevaid komponente tootvad ja kontrollivad geenid on inimestel, hiirtel, puuviljakärbestel, seentel ja paljudel teistel organismidel suuresti sarnased.
Kui bioloogilisi kellasid leidub peaaegu kõikjal kehas, sünkroniseerib neid kõiki aju „peakell”.
Inimestel, hiirtel ja teistel selgroogsetel asub peakell suprakiasmaatilises tuumas, mis on neuronite klaster aju hüpotalamuse piirkonnas. Klaster sisaldab umbes 20 000 rakku ja saab signaale otse silmadest.
Ööpäevane agressiivsus
Oma uuringu jaoks mõõtsid prof Saper ja tema kolleegid isaste hiirte vastastikmõju sagedust ja intensiivsust, kuna “residendist hiired” kaitsesid oma territooriumi nende sissetungijate hiirte eest, kes viidi nende puuridesse erinevatel kellaaegadel.
Nad teatasid esmakordselt avaldatud uuringus, et sissetungijate hiirte rünnakud näitasid ööpäevase agressiooni mustrit - see tähendab, et nende intensiivsus ja sagedus sõltusid kellaajast.
"Hiired," selgitab prof Saper, "olid suurema tõenäosusega agressiivsed varahommikul tulede kustumise ajal ja kõige vähem agressiivsed varahommikul tulede ümber."
"See näeb välja nagu agressiivsus," jätkab ta, "koguneb hiirtel valgustuse ajal ja saavutab tipu umbes valgusperioodi lõpus."
Teises katsekomplektis manipuleerisid teadlased hiirte peamise bioloogilise kellaga, reguleerides seda reguleerivate neuronite geene.
Nad leidsid, et kui nad peatasid põhikella neuronitel võimaluse valmistada spetsiifilist keemilist messengerit või neurotransmitterit, kaotasid hiired ööpäevase agressiivsuse. Agressiivsus püsis kogu aeg kõrge, näidates mitte mingeid kõrgemaid ja madalamaid tasemeid.
Seejärel kasutasid teadlased kaasatud aju ahelate kaardistamiseks tööriista, mida nimetatakse optogeneetikaks. Tööriist kasutab laservalgust sihitud ajurakkude stimuleerimiseks ja deaktiveerimiseks.
Bioloogiline kell seotud agressiooni neuronitega
Teadlased avastasid kaks paralleelset ahelat, mis seovad bioloogilise kella aju alampiirkonnaga, mida nimetatakse “ventromediaalse hüpotalamuse ventrolateraalseks osaks”, mis reguleerib teadaolevalt agressiooni. Neuroneid stimuleeriv toime põhjustab siin hiirte vägivaldsuse ja agressiivsuse.
Nad järeldavad, et nende tulemused näitavad "funktsionaalset" vooluringi, mille kaudu "suprachiasmaatilise tuuma [põhi] kell reguleerib agressiooni".
Profiil Saper ütleb, et mustrid, mida nad hiirtel täheldasid, "jäljendavad päikeseloojangu ajal patsientidel täheldatud suurenenud agressiivsuse mustreid".
See viitab sellele, et ringlus on mingil viisil kahjustatud neurodegeneratiivsete haiguste korral, näiteks Alzheimeri tõbi, märgib ta.
Täiendavad uuringud selle kohta, kuidas see bioloogiline kellaring muutub Alzheimeri tõvega inimestel, võivad olla väga kasulikud patsientide ja hooldajate elukvaliteedi parandamisel.
"Päikeseloojang on sageli põhjus, miks patsiendid tuleb institutsionaliseerida, ja kui arstid saavad seda ringi kontrollida, et minimeerida päeva lõpus agressiivsust, võivad patsiendid olla võimelised kodus kauem elama."
Prof Clifford B. Saper
