EurekAlert: нормализация сна снижает накопление бета-амилоида болезни Альцгеймера

Нормализация сна снижает накопление бета-амилоида болезни Альцгеймера. Об этом пишет издание EurekAlert.


Многочисленные исследования на людях и мышах показывают, что нарушения сна повышают риск болезни Альцгеймера (БА) за счет увеличения накопления в головном мозге белков, связанных с заболеванием, таких как бета-амилоид (А-бета). В текущем исследовании группа под руководством ученых из Медицинского колледжа Бейлора обнаружила, что на животной модели болезни Альцгеймера восстановление нормального сна путем возвращения к нормальной активности таламического ретикулярного ядра (TRN), область мозга, участвующая в поддержании стабильного сна, снижает накопление бляшек А-бета в головном мозге.

Исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine, предполагает, что TRN не только может играть ранее неожиданную роль в развитии симптомов, связанных с болезнью Альцгеймера, но также то, что восстановление его нормальной активности может быть потенциальным терапевтическим подходом для этого тяжелого состояния.

TRN тихий в AD


«Наш интерес к изучению TRN в контексте болезни Альцгеймера начался, когда мы наблюдали на модели животных, что активность TRN в целом снижена по сравнению с активностью TRN у животных без этого заболевания», – сказал автор-корреспондент, доцент неврологии в Бэйлоре Джинни Чин (Dr. Jeannie Chin).

«Когда мы спим, TRN более активен, чем, когда мы бодрствуем», – объяснил он. Эта повышенная активность TRN снижает восприятие периферической сенсорной информации. Это означает, если человек спит, то не осознает звуков, света и других ощущений, что помогает ему хорошо выспаться.

«Наблюдая, что TRN в модели на животных был менее активен, чем у животных без этого заболевания, мы исследовали возможность того, что тихая TRN может быть причиной прерываний сна, которые распространены у людей с болезнью Альцгеймера», – отметил инструктор лаборатории Чин, доктор Рохан Джагирдар (Dr. Rohan Jagirdar).


Эксперты начали с определения того, будут ли их мыши с болезнью Альцгеймера просыпаться чаще, чем мыши без заболевания в обычные часы сна. Используя беспроводную систему для записи мозговой активности животных, ученые обнаружили, что мыши с болезнью Альцгеймера просыпались на 50% чаще, чем мыши, не страдающие ею. Более того, мыши с болезнью Альцгеймера получали меньше, чем обычно количество медленного и глубокого восстанавливающего сна, во время которого продукты жизнедеятельности и метаболиты выводятся из мозга. Это наблюдалось на ранних стадиях прогрессирования заболевания, до того, как у животных развился дефицит памяти.

«Это открытие имеет отношение к состоянию человека, поскольку исследования показали, что фрагментация сна и другие нарушения сна у когнитивно нормальных людей связаны с повышенным риском болезни Альцгеймера», – сказал Чин. – «Когда мыши с AD стали старше, достигнув примерно трех-пяти месяцев, их сон продолжал нарушаться, и у них также появился дефицит памяти».

Тихий TRN связан с нагрузкой на бляшки A-бета


В модели животных с AD, измеряемые уровни А-бета начали появляться в головном мозге, когда мыши достигли возраста одного месяца и начали откладываться в бляшки примерно к шестимесячному возрасту.

«Мы оценили, может ли фрагментация сна и сокращение медленного сна, которые мы наблюдали в нашей модели мышей с AD, быть связаны с накоплением А-бета на более поздних стадиях, изучая мышей в возрасте от шести до семи месяцев», – сказал Джагирдар.
Взятые вместе, эти результаты показывают, что у мышей AD наблюдаются нарушения сна, которые могут влиять на накопление белков, участвующих в прогрессировании заболевания.

Кроме того, Джагирдар и его коллеги проанализировали патологоанатомические ткани пациентов, страдающих либо болезнью Альцгеймера, либо легкими когнитивными нарушениями, либо ни одним из этих состояний. Они выяснили, что на мышиной модели нейроны в TRN пациентов с болезнью Альцгеймера проявляли признаки меньшей активности по сравнению с контрольной группой. Также в головном мозге пациентов с AD с наименее активным TRN было наибольшее отложение бляшек A-бета. Эти данные подтверждают возможность связи между сниженной активностью TRN и повышенным накоплением болезнетворных белков при AD.

Может ли реактивация TRN улучшить состояние?


Используя хемогенетическую систему – технологию, которая позволяет химически активировать определенные клетки, команда активировала нейроны TRN на модели животных. После первой попытки хемогенетической активации TRN мыши AD просыпались реже и проводили больше времени в медленном сне, что свидетельствует об улучшении активности сна.

«Было интересно видеть, что после получения хемогенетической активации TRN ежедневно в течение месяца, мыши с AD показали устойчивую активацию нейронов TRN, постоянное улучшение сна и, что примечательно, снижение накопления A-бета», – поделился Чин.

Специалисты отметили, что, хотя этот подход и улучшает нарушение сна и отложение A-бета в этой мышиной модели болезни Альцгеймера, не все нарушения сна связаны с TRN.

«Нарушения сна связаны с рядом расстройств и возникают по разным причинам», – пояснил Джагирдар.

«Результаты экспериментов подтверждают, что селективная активация TRN является многообещающим терапевтическим вмешательством для улучшения нарушений сна и замедления накопления A-бета при AD», – сказал Чин.