В новом исследовании, опубликованном в журнале ACS Chemical Neuroscience, ученые из Университета Шулини (Shoolini University) обнаружили, что постоянное воздействие света может нарушить циркадный ритм и вызвать дефицит памяти, наблюдаемый при неврологических расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера (БА). Изменение повседневного образа жизни из-за постоянных стрессовых ситуаций может нарушить цикл дня и ночи в организме на более длительные периоды.
Интересно, что нарушение циркадного ритма также часто отмечается у пациентов, страдающих БА. Однако причинно-следственная связь между БА и нарушением циркадного ритма остается неясной.
Актуальность вопроса
В предыдущем исследовании авторы сообщили, что при хроническом воздействии света в течение 2-х месяцев у крыс проявляются когнитивные дефициты наряду с субклиническим накоплением β-амилоида (Aβ), патогенного белка, который, как известно, образует агрегаты при БА. Основываясь на этих выводах, ученые предположили, что более длительное воздействие света может привести к нарушениям циркадных ритмов, которые вызывают фенотип, подобный БА. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи подвергали взрослых крыс воздействию постоянного света в течение 4-х месяцев и сравнивали их с крысами, подвергшимися нормальному циклу свет-темнота, взятыми в качестве контрольной группы.
Материалы и методы исследования
Чтобы понять взаимосвязь между нарушениями циркадного ритма и прогрессированием БА, группа исследователей проверила влияние нарушения циркадного ритма, вызванного хроническим воздействием света, на физиологию и функциональные способности крыс линии Вистар. Объясняя обоснование своего исследования, ученые обнаружили, что клетки различных органов в организме синхронизированы с циклом день-ночь, и высвобождают различные биохимические вещества, включая гормоны, в определенное время. Несвоевременное выделение этих гормонов может вызвать когнитивные нарушения, потерю памяти, а также другие симптомы заболеваний головного мозга, таких как БА.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что хроническое воздействие света нарушает экспрессию таких генов, как Per2, которые следуют циркадным ритмам. Маркеры окислительного стресса, такие как пероксиредоксины, также не регулируются в области супрахиазматических ядер (СХЯ) мозга у этих крыс, которая является основным контроллером циркадных ритмов в организме. Нейротрансмиттеры, включая глутамат и γ-аминомасляную кислоту, были нарушены в СХЯ крыс с нарушением циркадного ритма из-за постоянного воздействия света. Кроме того, у этих животных были нарушены метаболические профили, что наводит на мысль о том, что на их пищеварительную систему также могут негативно повлиять смещенные циркадные ритмы.
Уровень растворимого Aβ в головном мозге также был значительно выше у этих крыс по сравнению с контрольной группой, и у них наблюдалась пониженная регуляция антивозрастного гена Sirt1 и повышенная регуляция маркеров повреждения нейронов. Исследователи также обнаружили, что нарушение циркадного ритма из-за хронического воздействия света вызывает у крыс нарушения памяти и когнитивных функций. В совокупности эти данные свидетельствуют о фенотипе, подобном БА.
Практическая значимость исследования
Основываясь на приведенных выше результатах, следующая гипотеза заключалась в том, что флуоксетин, препарат, используемый для лечения тревоги и гиперактивности, может облегчить физиологические и функциональные нарушения, связанные с нарушением циркадного ритма. Лечение флуоксетином предотвращает окислительное повреждение, накопление Aβ и улучшает память и когнитивные нарушения у обработанных крыс. В целом, исследование предполагает, что длительное нарушение циркадного ритма вызывает у крыс патологию, подобную БА, которую можно предотвратить путем лечения флуоксетином.
Новое исследование проливает свет на причинно-следственную связь между циркадными ритмами и прогрессированием БА, открывая путь для будущих исследований по этой важной теме.
Авторы другого исследования утверждают, что когнитивно-стимулирующая деятельность задерживает болезнь Альцгеймера на 5 лет.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
