Η νόσος Αλτσχάιμερ συχνά αναστατώνει τους καθημερινούς ρυθμούς ενός ανθρώπου. Η δυσκολία στον ύπνο, οι ανήσυχες νύχτες και η έντονη υπνηλία μέσα στη μέρα αποτελούν κοινά πρώιμα προειδοποιητικά σημάδια.
Στα πιο προχωρημένα στάδια, πολλοί ασθενείς εμφανίζουν το λεγόμενο «σύνδρομο της δύσης του ηλίου», μια περίοδο αυξημένης σύγχυσης και ανησυχίας που συνήθως εκδηλώνεται προς το τέλος της ημέρας. Αυτές οι συμπεριφορές δείχνουν πόσο στενά συνδέεται η εξέλιξη της νόσου με το κιρκάδιο σύστημα, δηλαδή το εσωτερικό ρολόι του σώματος που ρυθμίζει τον ύπνο, την εγρήγορση και άλλες βασικές λειτουργίες. Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα δεν ήταν σαφές πόσο βαθιά φτάνει αυτή η σύνδεση.
Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις έδειξαν τώρα, μέσα από πειράματα σε ποντίκια, ότι η νόσος Αλτσχάιμερ διαταράσσει τους κιρκάδιους ρυθμούς σε συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύτταρα. Αυτή η διαταραχή αλλάζει το πώς και πότε ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται εκατοντάδες γονίδια, επηρεάζοντας σημαντικές διεργασίες που κρατούν τον εγκέφαλο σε ισορροπία.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Nature Neuroscience, δείχνουν ότι η αποκατάσταση ή η σταθεροποίηση αυτών των εσωτερικών ρυθμών θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για νέες θεραπείες κατά της Αλτσχάιμερ.
«Υπάρχουν 82 γονίδια που έχουν συνδεθεί με τον κίνδυνο εμφάνισης της νόσου Αλτσχάιμερ, και διαπιστώσαμε ότι ο κιρκάδιος ρυθμός ελέγχει περίπου τα μισά από αυτά», εξήγησε ο Erik S. Musiek, καθηγητής Νευρολογίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον, που ηγήθηκε της μελέτης. Στα ποντίκια που είχαν τροποποιηθεί ώστε να μιμούνται τη νόσο, τα γονίδια αυτά έχασαν το φυσιολογικό τους ημερήσιο μοτίβο. «Το γεγονός ότι τόσα πολλά από αυτά τα γονίδια ρυθμίζονται από τον κιρκάδιο ρυθμό μάς δίνει την ευκαιρία να αναζητήσουμε θεραπείες που θα τα στοχεύουν και θα επιβραδύνουν την εξέλιξη της νόσου».
Η επιβάρυνση από τις διαταραχές ύπνου
Ο Musiek, διευθυντής του Κέντρου Βιολογικών Ρυθμών και Ύπνου (COBRAS) και ειδικός στη γήρανση και την άνοια, τόνισε ότι οι διαταραχές ύπνου είναι ένα από τα πιο συχνά προβλήματα που αναφέρουν οι φροντιστές ατόμων με Αλτσχάιμερ. Προηγούμενες έρευνές του είχαν δείξει ότι οι αλλαγές στον ύπνο ξεκινούν χρόνια πριν εκδηλωθεί η απώλεια μνήμης. Πέρα από την εξάντληση που προκαλούν τόσο στους ασθενείς όσο και στους φροντιστές, αυτές οι διαταραχές δημιουργούν έντονο στρες, το οποίο μπορεί να επιταχύνει την πορεία της νόσου.
Η κατανόηση του πού ξεκινά αυτός ο φαύλος κύκλος είναι το πρώτο βήμα για να διακοπεί. Το κιρκάδιο σύστημα ρυθμίζει περίπου το 20% όλων των γονιδίων του ανθρώπινου γονιδιώματος, ελέγχοντας σημαντικές λειτουργίες όπως η πέψη, η λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και οι κύκλοι ύπνου και εγρήγορσης.
Σε παλαιότερη μελέτη, ο Musiek είχε εντοπίσει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται YKL-40, η οποία ακολουθεί φυσιολογικά ημερήσιες διακυμάνσεις και βοηθά στη ρύθμιση των επιπέδων αμυλοειδούς στον εγκέφαλο. Όταν η ποσότητα αυτής της πρωτεΐνης είναι υπερβολική (κάτι που έχει συνδεθεί με αυξημένο κίνδυνο Αλτσχάιμερ) μπορεί να προκαλέσει τη συσσώρευση αμυλοειδούς, μιας κολλώδους πρωτεΐνης που σχηματίζει πλάκες, χαρακτηριστικό της νόσου.
Η επίδραση του αμυλοειδούς στους μηχανισμούς του εγκεφάλου
Επειδή τα συμπτώματα της Αλτσχάιμερ ακολουθούν ημερήσια επαναλαμβανόμενα μοτίβα, οι ερευνητές υποψιάζονταν ότι περισσότερες κιρκάδιες πρωτεΐνες και γονίδια μπορεί να εμπλέκονται. Στη νέα μελέτη, εξέτασαν τη δραστηριότητα των γονιδίων σε εγκεφάλους ποντικιών με συσσώρευση αμυλοειδούς, καθώς και σε νεαρά και ηλικιωμένα ποντίκια χωρίς πλάκες. Συλλέχθηκαν δείγματα κάθε δύο ώρες μέσα σε ένα 24ωρο, για να καταγραφούν οι αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα κατά τη διάρκεια του κιρκάδιου κύκλου.
Διαπιστώθηκε ότι οι εναποθέσεις αμυλοειδούς διατάρασσαν τον φυσιολογικό ρυθμό εκατοντάδων γονιδίων σε δύο βασικούς τύπους εγκεφαλικών κυττάρων: τα μικρογλοιακά κύτταρα και τα αστροκύτταρα. Τα μικρογλοιακά κύτταρα λειτουργούν ως το «ανοσοποιητικό σύστημα» του εγκεφάλου, απομακρύνοντας απόβλητα και τοξικές ουσίες, ενώ τα αστροκύτταρα βοηθούν τους νευρώνες να επικοινωνούν και να λειτουργούν σωστά. Πολλά από τα γονίδια που επηρεάστηκαν σχετίζονται με την ικανότητα των μικρογλοιακών κυττάρων να καθαρίζουν τον εγκέφαλο από το αμυλοειδές.
Αν και τα γονίδια αυτά δεν σταμάτησαν να λειτουργούν, η σειρά και ο χρονισμός της δραστηριότητάς τους έγιναν χαοτικοί, αποδυναμώνοντας την ικανότητα του εγκεφάλου να απομακρύνει αποτελεσματικά τις τοξίνες.
Νέοι ρυθμοί και πιθανές θεραπείες
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι οι πλάκες αμυλοειδούς φαίνεται να δημιουργούν νέα ρυθμικά μοτίβα σε γονίδια που κανονικά δεν ακολουθούν ημερήσιο κύκλο. Πολλά από αυτά σχετίζονται με τη φλεγμονή ή την αντίδραση του εγκεφάλου στο στρες.
Σύμφωνα με τον Musiek, αυτές οι ανακαλύψεις δείχνουν ότι θεραπείες που θα στοχεύουν στη ρύθμιση των κιρκάδιων ρυθμών στα μικρογλοιακά κύτταρα και τα αστροκύτταρα θα μπορούσαν να ενισχύσουν τη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου.
«Έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε, αλλά το σημαντικό είναι να βρούμε πώς μπορούμε να επηρεάσουμε αυτό το “ρολόι”: να το ενισχύσουμε, να το εξασθενίσουμε ή να το ρυθμίσουμε διαφορετικά σε ορισμένα κύτταρα», ανέφερε ο ερευνητής. «Στόχος μας είναι να κατανοήσουμε πώς να βελτιστοποιήσουμε το κιρκάδιο σύστημα, ώστε να αποτρέψουμε τη συσσώρευση αμυλοειδούς και άλλες πτυχές της νόσου Αλτσχάιμερ».
