Alzheimer: Oamenii de știință găsesc cauza agitației de seară
Un nou studiu a descoperit un circuit de ceas biologic care poate explica de ce persoanele cu boala Alzheimer sau alte forme de demență pot deveni mai agitate sau mai agresive la începutul serii.
Cercetătorii speră că descoperirile lor vor duce la noi tratamente care ajută la calmarea agresivității și agitației pe care o experimentează de obicei persoanele cu Alzheimer și alte boli neurodegenerative ca parte a unei afecțiuni cunoscute sub numele de „apusul soarelui”.
Într-un studiu al șoarecilor pe care îl raportează în jurnal Neuroștiința naturii, explică, pentru prima dată, modul în care ceasul biologic se leagă de celulele creierului sau neuroni care controlează agresivitatea.
„Am examinat circuitele cerebrale ale ceasului biologic”, notează autorul principal al studiului, prof. Clifford B.Saper, președintele Departamentului de Neurologie de la Centrul Medical Deaconess Beth Israel din Boston, MA, „și a găsit o legătură cu o populație de neuroni despre care se știe că provoacă atacuri violente atunci când sunt stimulați la șoareci masculi”.
Ce este apusul soarelui?
Apusul este o afecțiune care se observă de obicei la persoanele cu boala Alzheimer, când comportamentul devine neliniștit, agitat și agresiv, însoțit de confuzie.
Numele său este derivat din faptul că de obicei începe sau se înrăutățește după-amiaza târziu sau seara devreme - pe măsură ce soarele apune și lumina zilei începe să se estompeze. Din păcate, acesta este adesea momentul în care îngrijitorii sunt obosiți și trebuie să ia o pauză.
Nu știm încă exact ce cauzează apusul soarelui. Posibilitățile sugerate includ depresie, oboseală excesivă, durere sau chiar plictiseală, foame și sete.
Cercetătorii din spatele noului studiu au ales să investigheze o altă posibilitate: modificările creierului provocate de bolile neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer, interferează cu ceasul biologic.
Au fost interesați în mod special de a afla dacă ceasul „reglează direct comportamentul agresiv”.
Ceasuri biologice și ritm circadian
Ceasurile biologice sunt grupuri specifice de proteine care comunică cu celulele din aproape fiecare organ și majoritatea țesuturilor din corp.
Ei răspund la schimbările de lumină și întuneric din mediu și dau naștere la ritmuri circadiene - adică schimbări fizice, comportamentale și mentale care „urmează un ciclu zilnic”.
Majoritatea ființelor vii, de la microbi la plante și animale, au ritmuri circadiene. De exemplu, a fi treaz în timpul zilei și adormit noaptea este un ritm circadian care apare din ceasurile biologice care răspund la schimbările nivelurilor de lumină din mediul organismului.
Oamenii de știință au descoperit că genele care produc și controlează diferitele componente ale ceasurilor biologice sunt în mare măsură similare la oameni, șoareci, muște ale fructelor, ciuperci și multe alte organisme.
În timp ce ceasurile biologice se găsesc aproape peste tot în corp, toate sunt sincronizate de un „ceas principal” din creier.
La om, șoareci și alte vertebrate, ceasul principal este situat în nucleul suprachiasmatic, care este un grup de neuroni din interiorul regiunii hipotalamusului creierului. Clusterul conține aproximativ 20.000 de celule și primește semnale direct de la ochi.
Tipar circadian de agresiune
Pentru studiul lor, Prof. Saper și colegii săi au măsurat frecvența și intensitatea interacțiunilor dintre șoarecii masculi, deoarece „șoareci rezidenți” și-au apărat teritoriul împotriva „șoarecilor intruși” care au fost introduși în cuștile lor în diferite momente ale zilei.
Aceștia au raportat, pentru prima dată într-un studiu publicat, că atacurile asupra șoarecilor intruți au arătat un model circadian de agresiune - adică intensitatea și frecvența lor depindeau de momentul zilei.
„Șoarecii”, explică prof. Saper, „erau mai predispuși să fie agresivi la începutul serii în jurul luminilor stinse și mai puțin agresivi dimineața devreme, în jurul luminilor aprinse”.
„Pare agresivitate”, continuă el, „se acumulează la șoareci în timpul perioadelor de aprindere și atinge un vârf în jurul sfârșitului perioadei de lumină”.
Într-un alt set de experimente, cercetătorii au manipulat ceasul biologic principal al șoarecilor prin modificarea genelor din neuronii care îl reglează.
Au descoperit că, atunci când au oprit neuronii mașini de ceas să nu poată face un mesager chimic specific, sau un neurotransmițător, șoarecii și-au pierdut tiparul de agresiune circadian. Agresivitatea a rămas ridicată tot timpul, fără a arăta valori maxime și minime.
Cercetătorii au folosit apoi un instrument numit optogenetică pentru a cartografia circuitele cerebrale implicate. Instrumentul utilizează lumina laser pentru a stimula și dezactiva celulele creierului vizate.
Ceas biologic legat de neuronii de agresiune
Cercetătorii au descoperit două circuite paralele care leagă ceasul biologic de o subregiune a creierului numită „partea ventrolaterală a hipotalamusului ventromedial”, despre care se știe că reglează agresivitatea. Stimularea neuronilor de aici determină șoarecii să devină violenți și agresivi.
Ei concluzionează că rezultatele lor dezvăluie un circuit „funcțional” prin care „ceasul suprachiasmatic [master] reglează agresivitatea”.
Modelele pe care le-au observat la șoareci, spune prof. Saper, „imită tiparele de agresivitate crescută observate la pacienți în timpul apusului soarelui”.
Acest lucru ar sugera că circuitul este deteriorat într-un fel în bolile neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer, notează el.
Cercetări suplimentare asupra modului în care se schimbă acest circuit de ceas biologic la persoanele cu boală Alzheimer ar putea fi foarte utile pentru a ajuta la îmbunătățirea calității vieții pentru pacienți și îngrijitori.
„Apusul este adesea motivul pentru care pacienții trebuie instituționalizați și, dacă clinicienii pot controla acest circuit pentru a minimiza agresivitatea la sfârșitul zilei, pacienții pot trăi mai mult acasă”.
Prof. Clifford B. Saper
