Alzheimerova bolest: Znanstvenici pronalaze uzrok večernje uznemirenosti
Nova studija otkrila je biološki krug sata koji može objasniti zašto ljudi s Alzheimerovom bolešću ili drugim oblicima demencije mogu postati više uznemireni ili agresivniji u ranim večernjim satima.
Istraživači se nadaju da će njihova otkrića dovesti do novih tretmana koji pomažu smiriti agresivnost i uznemirenost koje osobe s Alzheimerovom i drugim neurodegenerativnim bolestima obično doživljavaju kao dio stanja poznatog kao "zalazak sunca".
U istraživanju miševa o kojem izvještavaju u časopisu Neuroznanost o prirodi, oni prvi put objašnjavaju kako se biološki sat povezuje s moždanim stanicama ili neuronima koji kontroliraju agresiju.
"Ispitali smo moždani sklop biološkog sata", napominje viši autor studije prof. Clifford B.Saper, predsjedateljica Odjela za neurologiju Medicinskog centra Beth Israel Deaconess u Bostonu, MA, "i pronašla vezu s populacijom neurona za koje je poznato da izazivaju nasilne napade kada se stimuliraju kod muških miševa."
Što je zalazak sunca?
Zalazak sunca je stanje koje se tipično viđa kod ljudi s Alzheimerovom bolešću, kada ponašanje postaje nemirno, uznemireno i agresivno, popraćeno zbunjenošću.
Ime mu je izvedeno iz činjenice da obično počinje ili se pogoršava u kasnim poslijepodnevnim satima ili ranim večernjim satima - kako sunce zalazi i danje svjetlo počinje blijedjeti. Nažalost, to je često vrijeme kada su njegovatelji umorni i trebaju odmoriti.
Još ne znamo točno što uzrokuje zalazak sunca. Predložene mogućnosti uključuju depresiju, pretjerani umor, bol ili čak dosadu, glad i žeđ.
Istraživači koji stoje iza nove studije odlučili su istražiti još jednu mogućnost: da promjene mozga nastale neurodegenerativnim bolestima poput Alzheimerove bolesti ometaju biološki sat.
Osobito ih je zanimalo saznati da li sat "izravno regulira agresivno ponašanje".
Biološki satovi i cirkadijski ritam
Biološki satovi su specifične skupine proteina koje komuniciraju sa stanicama u gotovo svakom organu i većini tkiva u tijelu.
Oni reagiraju na promjene svjetla i tame u okolini i dovode do cirkadijskih ritmova - to su fizičke, ponašajne i mentalne promjene koje "prate dnevni ciklus".
Većina živih bića, od mikroba do biljaka i životinja, ima cirkadijalni ritam. Na primjer, biti budan danju i spavati noću je cirkadijski ritam koji proizlazi iz bioloških satova koji reagiraju na promjene u razini svjetlosti u okolišu organizma.
Znanstvenici su otkrili da su geni koji stvaraju i kontroliraju različite komponente bioloških satova uvelike slični ljudima, miševima, voćnim mušicama, gljivama i mnogim drugim organizmima.
Iako se biološki satovi nalaze gotovo posvuda u tijelu, svi su sinkronizirani "glavnim satom" u mozgu.
U ljudi, miševa i ostalih kralježnjaka glavni se sat nalazi u suprahiasmatskoj jezgri, koja je nakupina neurona unutar hipotalamusne regije mozga. Skupina sadrži oko 20 000 stanica i prima signale izravno iz očiju.
Cirkadijski obrazac agresije
Za svoje istraživanje, prof. Saper i njegovi kolege izmjerili su učestalost i intenzitet interakcija između muških miševa dok su "rezidentni miševi" branili svoj teritorij od "miševa uljeza" koji su uvedeni u njihove kaveze u različito doba dana.
Izvijestili su, prvi put u objavljenoj studiji, da su napadi na miševe uljeze pokazali cirkadijski obrazac agresije - odnosno njihov intenzitet i učestalost ovisili su o dobu dana.
"Miševi", objašnjava prof. Saper, "vjerojatnije su bili agresivni u ranim večernjim satima oko ugašenih svjetala, a najmanje agresivni u ranim jutarnjim satima, oko upaljenih svjetala."
"Izgleda kao agresivnost," nastavlja, "nakuplja se na miševima tijekom razdoblja upaljenih svjetala i dostiže vrhunac oko kraja svjetlosnog razdoblja."
U drugom nizu eksperimenata, istraživači su manipulirali glavnim biološkim satom miševa ugađajući gene u neuronima koji ga reguliraju.
Otkrili su da kada su zaustavili neurone glavnog sata da mogu stvoriti određeni kemijski glasnik ili neurotransmiter, miševi su izgubili svoj cirkadijanski obrazac agresije. Agresivnost je cijelo vrijeme ostala visoka, ne pokazujući vrhunce i padove.
Zatim su istraživači koristili alat nazvan optogenetika za mapiranje uključenih moždanih krugova. Alat koristi lasersko svjetlo da stimulira i deaktivira ciljane moždane stanice.
Biološki sat vezan za agresivne neurone
Istraživači su otkrili dva paralelna kruga koji povezuju biološki sat s moždanom podregijom zvanom "ventrolateralni dio ventromedijalnog hipotalamusa", za koji je poznato da regulira agresiju. Stimulirajući neuroni ovdje uzrokuju da miševi postanu nasilni i agresivni.
Zaključuju da njihovi rezultati otkrivaju "funkcionalni" krug kroz koji "nadrahiasmatski sat jezgre regulira agresiju".
Obrasci koje su primijetili na miševima, kaže prof. Saper, "oponašaju obrasce povećane agresije viđene kod pacijenata tijekom zalaska sunca."
To bi sugeriralo da je strujni krug na neki način oštećen kod neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove, napominje.
Daljnja istraživanja o tome kako se ovaj biološki krug sata mijenja kod osoba s Alzheimerovom bolešću mogla bi biti vrlo korisna u poboljšanju kvalitete života pacijenata i njegovatelja.
"Zalazak sunca često je razlog što pacijenti moraju biti institucionalizirani, a ako kliničari mogu kontrolirati ovaj krug kako bi umanjili agresivnost na kraju dana, pacijenti će možda moći dulje živjeti kod kuće."
Prof. Clifford B. Saper
