„`html
O descoperire surprinzătoare în Alzheimer: Două ore de somn restabilite fără eliminarea plăcilor cerebrale
O echipă de cercetători a descoperit un motiv neașteptat pentru care boala Alzheimer perturbă somnul, iar rezultatele sugerează că problema ar putea fi reversibilă.
În experimentele realizate pe șoareci cu modificări cerebrale asemănătoare celor întâlnite în Alzheimer, cercetătorii au reușit să restabilească mai mult de două ore de somn pe zi, fără a elimina plăcile amiloide asociate cu boala.
Această descoperire surprinzătoare evidențiază un factor neglijat: celulele imune ale creierului. Aceste celule, mai degrabă decât să protejeze creierul de daune, pot provoca inflamații care interferează cu somnul sănătos.
Cercetătorii de la Universitatea din Kentucky au descoperit că eliminarea temporară a majorității acestor celule imune a permis șoarecilor să doarmă mai mult și să petreacă mai mult timp în etapele profunde și restorative ale somnului. Rezultatele sugerează o abordare potențial nouă pentru tratarea unuia dintre cele mai disruptive simptome ale bolii Alzheimer.
Descoperirile, publicate în revista „Alzheimer’s & Dementia”, au fost raportate de o echipă condusă de Shannon L. Macauley, Ph.D., și autorul principal Nicholas J. Constantino, Ph.D.
Macauley a descris descoperirea ca fiind „transformatoare”, deoarece contrazice înțelegerea actuală a motivului pentru care persoanele cu Alzheimer experimentează frecvent probleme severe cu somnul.
Ce se întâmplă cu sistemul imunitar al creierului care poate interfera cu somnul? Pentru a înțelege ceea ce au descoperit cercetătorii, imaginați-vă un mic incendiu în bucătărie. În loc să conțină flăcările, sistemul de sprinklere al clădirii se activează pretutindeni, inundând întreaga casă și provocând daune extinse.
Ceva similar ar putea avea loc în creier în timpul bolii Alzheimer. Plăcile amiloide sunt depuneri de fragmente proteice lipicioase care se acumulează între celulele nervoase. Acestea sunt una dintre caracteristicile distinctive ale Alzheimer și au fost investigate de mult timp pentru rolul lor în boală.
Creierul conține, de asemenea, celule imune specializate numite microglia. Aceste celule protejează de obicei sistemul nervos prin eliminarea resturilor, răspunzând la leziuni și ajutând la menținerea unui mediu sănătos pentru neuroni. Însă, atunci când microglia detectează plăcile amiloide, răspunsul lor defensiv poate deveni excesiv.
În loc să abordeze simplu amenințarea, ele eliberează semnale inflamatorii care pot interfera cu activitatea normală a creierului. Până acum, cercetătorii au asociat problemele de somn în Alzheimer în principal cu neuronii deteriorați sau acumularea de plăci amiloide. Noile descoperiri sugerează că reacția sistemului imunitar la acele plăci joacă un rol major.
„Practic, am arătat că nu plăcile în sine, sau neuronii disfuncționali, sunt cei care cauzează pierderea somnului, ci de fapt microglia,” a spus Macauley. „Microglia sunt celule imune care, atunci când reacționează la plăci, declanșează această serie elaborată de inflamație, de parcă microglia ar petrece toată noaptea și ar menține creierul treaz.”
În alte cuvinte, răspunsul creierului la patologia Alzheimer poate crea probleme suplimentare, pe lângă cele cauzate de plăcile în sine. Cercetătorii au comparat această reacție extinsă cu un „răspuns de întreagă casă”, în care un mecanism de apărare ajunge să provoace mai multe deranjamente decât se anticipa.
Pentru a investiga legătura dintre microglia și somn, oamenii de știință au studiat două grupuri de șoareci. Un grup era predispus genetic să dezvolte plăci amiloide, în timp ce celălalt era format din șoareci „de tip sălbatic” care experimentau procesul normal de îmbătrânire.
Cercetătorii au examinat animalele la două vârste: șase luni, când plăcile au început să apară la șoarecii modificați genetic, și 18 luni, când modelul bolii arăta o patologie mai avansată. Compararea acestor grupuri a ajutat oamenii de știință să distingă schimbările asociate cu patologia Alzheimer de cele care apar natural pe măsură ce creierul îmbătrânește.
O echipă a utilizat mai multe tehnologii avansate pentru a măsura somnul și a examina ce se întâmplă în interiorul creierului. Fiecare șoarece a fost dotat cu un dispozitiv mic care înregistra electroencefalografia (EEG) și electromiografia (EMG).
EEG măsoară activitatea electrică a creierului, inclusiv modelele și ritmurile produse atunci când rețelele neuronale comunică. Aceste semnale electrice se schimbă în funcție de starea de veghe, visare sau somn profund. EMG măsoară activitatea electrică din mușchi. Combinarea celor două tehnici a permis cercetătorilor să identifice diferitele etape ale somnului și să determine cât timp animalele au rămas în fiecare dintre ele.
Cercetătorii au dorit, de asemenea, să vizualizeze relația dintre plăcile amiloide și celulele imune din întregul creier. Pentru aceasta, au folosit microscopie cu foaie de lumină, o tehnică de imagistică care face ca țesuturile biologice să fie transparente și le iluminează cu un strat subțire de lumină laser. Imaginile rezultate pot fi asamblate în hărți tridimensionale detaliate, permițând oamenilor de știință să examineze structuri care altfel ar fi dificil de observat.
Această abordare a relevat distribuția plăcilor și a microgliei în creier, ajutând cercetătorii să înțeleagă unde celulele imune răspundeau la patologia Alzheimer.
Pentru a determina dacă microglia erau cu adevărat responsabile de somnul perturbat, echipa a realizat un experiment destinat să elimine temporar majoritatea acestor celule. Oamenii de știință au administrat un medicament numit Pexidartinib (PLX3397), care a fost dezvoltat inițial pentru cercetarea cancerului. Acesta blochează un semnal celular de care microglia depind pentru supraviețuire.
După ce șoarecii au primit medicamentul în hrană timp de 14 zile, aproximativ 87% dintre microglia lor au fost epuizate. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să testeze dacă somnul s-ar îmbunătăți în absența acestor celule care generează răspunsul inflamator.
Echipa a realizat, de asemenea, o analiză detaliată a activității cerebrale a animalelor folosind o metodă matematică numită Fitting Oscillations and One Over Frequency (FOOOF). Această tehnică separă semnalele electrice în activitate periodică (valurile ritmice pe care le asociem de obicei cu undele cerebrale) și activitate aperiodică (zgomotul electric de fond).
Examinând aceste componente diferite, echipa a putut identifica schimbările în modul în care creierul funcționa, inclusiv dacă rămânea neobișnuit de activ în perioadele în care ar fi trebuit să se odihnească. Procesul este oarecum similar cu monitorizarea unui motor de mașină pentru
