Alzheimerova choroba: Vědci zjišťují příčinu večerního rozrušení
Nová studie odhalila obvod biologických hodin, který může vysvětlovat, proč se lidé s Alzheimerovou chorobou nebo jinými formami demence mohou podvečer více rozrušovat nebo agresivněji.
Vědci doufají, že jejich nálezy povedou k nové léčbě, která pomůže uklidnit agresivitu a agitaci, které jednotlivci s Alzheimerovou chorobou a jinými neurodegenerativními chorobami běžně zažívají jako součást stavu známého jako „západ slunce“.
Ve studii na myších, kterou uvádějí v časopise Přírodní neurovědypoprvé vysvětlují, jak se biologické hodiny spojují s mozkovými buňkami nebo neurony, které řídí agresi.
"Zkoumali jsme mozkové obvody biologických hodin," poznamenává hlavní autor studie Prof. Clifford B.Saper, předseda neurologického oddělení v Beth Israel Deaconess Medical Center v Bostonu, „našel spojení s populací neuronů, o nichž je známo, že při stimulaci u mužských myší způsobují násilné útoky.“
Co je západ slunce?
Sundowning je stav, který se obvykle vyskytuje u lidí s Alzheimerovou chorobou, kdy chování začíná být neklidné, rozrušené a agresivní, doprovázené zmatením.
Jeho název je odvozen od skutečnosti, že obvykle začíná nebo se zhoršuje pozdě odpoledne nebo podvečer - jak slunce zapadá a denní světlo začíná mizet. Bohužel je to často doba, kdy jsou pečovatelé unavení a potřebují si odpočinout.
Zatím přesně nevíme, co způsobuje západ slunce. Mezi navrhované možnosti patří deprese, nadměrná únava, bolest nebo dokonce nuda, hlad a žízeň.
Vědci v pozadí nové studie se rozhodli prozkoumat další možnost: změny mozku způsobené neurodegenerativními chorobami, jako je Alzheimerova choroba, interferují s biologickými hodinami.
Zejména se zajímali o to, zda hodiny „přímo regulují agresivní chování“.
Biologické hodiny a cirkadiánní rytmus
Biologické hodiny jsou specifické skupiny proteinů, které komunikují s buňkami téměř v každém orgánu a většině tkání v těle.
Reagují na změny světla a tmy v prostředí a vyvolávají cirkadiánní rytmy - tedy fyzické, behaviorální a mentální změny, které „následují denní cyklus“.
Většina živých věcí, od mikrobů po rostliny a zvířata, má cirkadiánní rytmy. Například být vzhůru během dne a spát v noci je cirkadiánní rytmus, který vychází z biologických hodin reagujících na změny úrovně světla v prostředí organismu.
Vědci zjistili, že geny, které vytvářejí a řídí různé složky biologických hodin, jsou si velmi podobné u lidí, myší, ovocných mušek, hub a mnoha dalších organismů.
Zatímco biologické hodiny se nacházejí téměř všude v těle, všechny jsou synchronizovány „hlavními hodinami“ v mozku.
U lidí, myší a dalších obratlovců jsou hlavní hodiny umístěny v suprachiasmatickém jádru, což je shluk neuronů uvnitř oblasti hypotalamu v mozku. Klastr obsahuje přibližně 20 000 buněk a přijímá signály přímo z očí.
Cirkadiánní vzor agrese
Profesor Saper a jeho kolegové ve své studii měřili frekvenci a intenzitu interakcí mezi samci myší, protože „rezidentní myši“ bránily své území před „vetřelci“, které byly do jejich klecí zaváděny v různé denní době.
Poprvé v publikované studii uvedli, že útoky na vetřelce vykazovaly cirkadiánní agresi - to znamená, že jejich intenzita a frekvence závisela na denní době.
"U myší," vysvětluje profesor Saper, "bylo větší pravděpodobnost, že budou agresivní v podvečer při rozsvícení světel, a nejméně agresivní v časných ranních hodinách při rozsvícení světel."
"Vypadá to na agresivitu," pokračuje, "hromadí se v myších během rozsvíceného světla a dosahuje vrcholu kolem konce světelného období."
V další sadě experimentů vědci manipulovali s hlavními biologickými hodinami myší vyladěním genů v neuronech, které je regulují.
Zjistili, že když zastavili neurony hlavních hodin, aby byly schopné vytvořit specifického chemického posla neboli neurotransmiter, myši ztratily cirkadiánní vzorec agrese. Agresivita zůstávala po celou dobu vysoká, nevykazovala žádné vzestupy a pády.
Vědci poté použili nástroj zvaný optogenetika k mapování zapojených mozkových obvodů. Nástroj využívá laserové světlo ke stimulaci a deaktivaci cílených mozkových buněk.
Biologické hodiny spojené s agresivními neurony
Vědci objevili dva paralelní obvody, které spojují biologické hodiny s podoblastí mozku nazývanou „ventrolaterální část ventromediálního hypotalamu“, o které je známo, že reguluje agresi. Stimulace neuronů zde způsobuje, že se myši stávají násilnými a agresivními.
Došli k závěru, že jejich výsledky odhalují „funkční“ obvod, jehož prostřednictvím „suprachiasmatické jádro [hodiny] reguluje agresi“.
Profesor Saper říká, že vzorce, které pozorovali na myších, „napodobují vzorce zvýšené agresivity pozorované u pacientů během západu slunce.“
To by naznačovalo, že obvod je nějakým způsobem poškozen u neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, poznamenává.
Další výzkum toho, jak se tento obvod biologických hodin mění u lidí s Alzheimerovou chorobou, by mohl být velmi užitečný při zlepšování kvality života pacientů a pečovatelů.
"Sundowning je často důvodem, proč musí být pacienti institucionalizováni, a pokud lékaři dokážou tento okruh kontrolovat, aby na konci dne minimalizovali agresivitu, mohou být pacienti schopni žít doma déle."
Clifford B. Saper
