Îmbunătățirea ritmurilor zilnice ajută creierul să se refacă după accident vascular cerebral
Un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea Rochester Medicine sugerează că întărirea ritmurilor naturale zilnice ale corpului pentru a îmbunătăți somnul ar putea ajuta creierul să se recupereze după un accident vascular cerebral, indicând o potențială nouă strategie pentru a îmbunătăți eliminarea deșeurilor din creier și rezultatele pe termen lung după leziunea inițială.
Cercetarea, publicată în Journal of Clinical Investigation, a arătat că intervențiile menite să întărească ritmurile circadiene naturale ale corpului au îmbunătățit recuperarea în modele de accident vascular cerebral pe șoareci. Aceste beneficii au fost însoțite de îmbunătățiri în sistemul glifmatic – rețeaua de eliminare a deșeurilor din creier – și de reducerea moleculelor inflamatorii care pot persista în creier după un accident vascular cerebral.
Aceste descoperiri se bazează pe mai mult de un deceniu de cercetări inovatoare conduse de cercetătoarea Maiken Nedergaard, al cărei laborator a descoperit sistemul glifmatic în 2012. Acest sistem circulă lichidul cefalorahidian prin creier, ajutând la eliminarea produselor de deșeu și a altor resturi. Studiile ulterioare au arătat că activitatea glifmatică este cea mai robustă în timpul somnului și joacă un rol important în menținerea sănătății creierului.
Pe baza acestei descoperiri, cercetătoarea Lauren Hablitz a demonstrat că activitatea glifmatică este reglată nu doar de somn, ci și de ritmurile circadiene – ceasul intern de 24 de ore al corpului. Într-un studiu de referință din 2020, Hablitz, Nedergaard și colegii săi au arătat că funcția glifmatică urmează ritmuri zilnice, independent de somn, stabilind o conexiune directă între sistemul de eliminare a deșeurilor din creier și biologia circadiană.
Recuperarea după accident vascular cerebral începe cu ideea că accidentul vascular cerebral nu este doar un eveniment vascular, ci și o tulburare a temporizării.
Cercetătorii au observat de mult timp că accidentele vasculare cerebrale urmează modele previzibile de ora din zi. Acestea sunt mai probabile să se producă în orele dimineții și sunt adesea mai severe aproape de sfârșitul perioadei de somn. În același timp, mulți pacienți care suferă un accident vascular cerebral experimentează cicluri de somn-veghe perturbate după leziune, iar aceste perturbări sunt asociate cu o recuperare mai slabă, depresie și o calitate a vieții mai scăzută.
„Aceasta ne-a dus să ne punem o întrebare simplă”, a spus Hablitz. „Dacă temporizarea este afectată după un accident vascular cerebral, putem îmbunătăți recuperarea prin întărirea ceasului biologic?”
În condiții sănătoase, sistemul glifmatic deplasează lichidul cefalorahidian de-a lungul vaselor de sânge și prin țesutul cerebral, livrând nutrienți și ajutând la eliminarea produselor de deșeu și a semnalelor inflamatorii. Studiile anterioare au arătat că funcția glifmatică devine afectată după un accident vascular cerebral, ceea ce poate limita capacitatea creierului de a elimina moleculele dăunătoare care se acumulează în timpul recuperării.
În mod tradițional, cercetătorii în domeniul accidentelor vasculare cerebrale s-au concentrat pe distincția între inflamația benefică și cea dăunătoare și pe găsirea de modalități de a suprima aceasta din urmă. Hablitz și colegii săi propun că eliminarea afectată ar putea fi parte din problemă.
„Credem că o parte din problemă ar putea fi un eșec al curățării”, a afirmat ea. „Dacă sistemul responsabil de eliminarea moleculelor semnal este afectat, totul se acumulează.”
În acest model, accidentul vascular cerebral afectează nu doar țesutul cerebral, ci și căile care ajută în mod normal la eliminarea semnalelor inflamatorii. Pe măsură ce aceste molecule se acumulează, ele pot contribui la vătămarea continuă și la recuperarea afectată.
Pentru a testa dacă restabilirea ritmurilor circadiene ar putea îmbunătăți recuperarea, cercetătorii au evaluat mai multe intervenții cunoscute pentru influențarea ceasului intern al corpului, inclusiv expunerea la lumină temporizată, melatonina, un medicament țintit ceasului numit KL001 și alimentația restricționată temporal.
Echipa a demonstrat mai întâi că fiecare intervenție putea îmbunătăți funcția glifmatică la animale sănătoase. Apoi, au testat cele mai promițătoare abordări – KL001 și alimentația restricționată temporal – în modele de accident vascular cerebral pe șoareci.
Este important de menționat că tratamentul a început la trei zile după accidentul vascular cerebral, mult dincolo de fereastra îngustă de tratament pentru medicamentele care dizolvă cheagurile și alte intervenții acute. În ciuda întârzierii, animalele care au primit oricare dintre intervenții au arătat o recuperare motrică îmbunătățită, volume mai mici ale leziunilor, un flux glifmatic crescut și niveluri mai scăzute de citokine inflamatorii în creier.
„Toate citokinele s-au mișcat în aceeași direcție”, a spus Hablitz. „Aceasta sugerează că s-ar putea să nu ne concentrăm pe o singură cale inflamatorie specifică. În schimb, s-ar putea să ajutăm creierul să elimine semnalele inflamatorii mai eficient.”
O terapie potențial accesibilă
Pentru că cea mai promițătoare intervenție a implicat alimentația restricționată temporal – o abordare comportamentală deja studiată pentru obezitate, diabet, boli cardiovasculare și alte afecțiuni – descoperirile ar putea avea implicații practice pentru reabilitarea după accident vascular cerebral.
„Unul dintre aspectele interesante ale acestei lucrări este că studiem intervenții care ar putea fi implementate nu doar în spitale, ci și acasă”, a afirmat Hablitz.
Cercetătorii avertizează că descoperirile sunt în prezent limitate la modele animale și că sunt necesare mai multe studii pentru a înțelege exact cum interacționează ritmurile circadiene, funcția glifmatică și inflamația după un accident vascular cerebral.
Studii viitoare vor căuta să determine dacă îmbunătățirea fluxului glifmatic conduce direct la recuperare și dacă intervențiile bazate pe ritmurile circadiene pot fi transpuse în studii clinice.
Mai pe larg, această lucrare reflectă o schimbare tot mai mare în neuroștiință, care vede somnul, ritmurile circadiene și transportul fluidelor ca factori fundamentali ai sănătății creierului. Prin descoperirea modului în care ceasul intern al creierului influențează sistemul glifmatic, cercetătorii speră să identifice noi modalități de a spori recuperarea nu doar după accident vascular cerebral, ci și în alte tulburări neurologice marcate de inflamație și eliminarea deficitară a deșeurilor.
„Înțelegerea modului în care reglementarea circadiană conturează eliminarea glifmatică ne va ajuta să dezvoltăm terapii mai bine țintite”, a spus Hablitz. „În cele din urmă, scopul nostru este să găsim modalități de a îmbunătăți capacitatea creierului de a elimina deșeurile, de a reduce inflamația
