Un tratament inovator îmbunătățește eliminarea proteinelor asociate cu demența din creierul activ
Mecanismele de curățare ale creierului sunt cele mai active în timpul somnului. Cercetătorii au descoperit acum că acest proces natural de eliminare poate fi, de asemenea, îmbunătățit și în timpul stării de veghe. Un tratament vasomecanic inovator a crescut îndepărtarea proteinelor nocive din creierul participanților. Studiul, realizat de Universitatea Oulu și Spitalul Universitar Oulu, a investigat efectele tratamentului asupra adulților sănătoși. Cercetarea a fost publicată în revista prestigioasă „Nature Communications” în data de 3 noiembrie.
Conform cercetătorilor, descoperirile deschid o nouă direcție de cercetare pentru utilizarea mecanismelor de curățare ale creierului în diagnosticul precoce, prevenția și tratamentul bolilor neurodegenerative care cauzează demență.
Boli precum Alzheimer și multe altele care determină demență se caracterizează prin acumularea graduală a proteinelor nocive în creier pe parcursul decadelor. Acum, că putem îmbunătăți în siguranță sistemul de curățare al creierului, care devine mai puțin eficient odată cu înaintarea în vârstă, există posibilitatea ca, în viitor, să prevenim aceste boli sau cel puțin să încetinim progresia lor.
Studii precedente pe șoareci au arătat că scăderea temporară a tensiunii arteriale poate spori curățarea lichidului cefalorahidian și a moleculelor mari conținute în acesta din creier. Aceste descoperiri au stat la baza unui studiu care combină medicamente antihipertensive cu stimularea prin vibrații întregului corp, țintind canalul Piezo1.
Efectele tratamentului au fost studiate la 29 de voluntari adulți sănătoși, folosind imagistica prin rezonanță magnetică multimodală, măsurători fiziologice și biomarkeri din sânge proveniți din creier.
Rezultatele au arătat că nivelurile sanguine ale proteinelor nocive implicate în demență, cum ar fi beta-amiloidul, au crescut semnificativ. Scanările RMN efectuate simultan, împreună cu măsurători utilizând un dispozitiv purtabil, compatibil cu RMN, care integrează tehnologia fNIRS și dcEEG (folosită și în Glymphometer), au relevat modificări clare în fluxul de lichid cerebral și concentrațiile proteinelor.
„Rezultatele sugerează că proteinele nocive au fost eliminate din creier mai eficient decât de obicei”, afirmă Johanna Tuunanen, cercetătoare doctorandă la Universitatea Oulu.
Mecanismele de curățare ale creierului sunt cunoscute a fi active în timpul somnului. Pe măsură ce adormim, tensiunea arterială scade, iar pulsațiile vasomotorii și respiratorii lente în creier devin mai puternice, sporind fluxul de lichid cefalorahidian prin țesutul cerebral și promovând eliminarea produselor de deșeu.
În acest studiu, cercetătorii au descoperit că medicamentul care reduce temporar tensiunea arterială a întărit pulsațiile lente ale creierului care conduc fluxul de lichid. Acest efect a fost determinat de dilatarea temporară a vaselor de sânge mediată de oxidul nitric indus de medicament.
„Efectul a semănat foarte mult cu modificările fiziologice pe care le-am observat anterior în timpul somnului. Aceasta face descoperirea deosebit de interesantă ca o metodă de îmbunătățire a mecanismelor de curățare ale creierului”, afirmă Tuunanen.
Tratamentul prin vibrații ritmice ale întregului corp, pe de altă parte, activează canalele mecanosensibile Piezo1 din vasculatură, care sunt cunoscute pentru reglementarea funcției vaselor de sânge, în special a constricției. În studiile anterioare pe animale, activarea Piezo1 a fost asociată cu un flux limfatic meningeal îmbunătățit și a demonstrat că reduce încărcătura de beta-amiloid din creier.
Proteinele nocive au fost eliminate direct din creier în fluxul sanguin.
Cercetătorii au măsurat nivelurile sanguine ale mai multor proteine solubile derivate din creier, inclusiv beta-amiloid 40 și 42 și proteine GFAP, toate crescând în sânge după tratament. Scanările RMN au relevat, de asemenea, modificări, în special în jurul venelor mari ale creierului, precum și în conținutul de lichid.
„Pentru prima dată, am obținut dovezi că proteinele derivate din creier au trecut direct în venele mari din spatele creierului, ceva ce nu a fost observat anterior nici măcar în modelele animale. Acum putem elimina proteinele în timp ce sunt încă solubile, înainte de a forma depuneri solide. Acest lucru este extrem de important, deoarece îndepărtarea proteinelor din creier după ce s-au format depuneri solide în țesut poate fi practic imposibilă”, afirmă Kiviniemi.
Kiviniemi descrie noile descoperiri ca fiind foarte promițătoare. „Următorul pas este să investigăm ce beneficii ar putea oferi tratamentul pacienților cu deficiențe de memorie în stadiu incipient. În prezent, planificăm studii de urmărire în colaborare cu alți experți de vârf din domeniu.”
