Наше тело настроено на работу синхронно с "циркадный" или дневной ритм. Изменение повседневного образа жизни из-за текущих стрессовых процедур, которым следуют люди, может нарушить цикл дня и ночи в организме на более длительные периоды. Недавние исследования на крысах показали, что даже хроническое воздействие света может нарушить циркадный ритм и вызвать дефицит памяти, наблюдаемый при неврологических расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера (БА). Интересно, что нарушение циркадного ритма также часто отмечается у пациентов, страдающих БА. Однако причинно-следственная связь между БА и нарушением циркадного ритма остается неясной.
Чтобы понять взаимосвязь между нарушениями циркадного ритма и прогрессированием БА, группа исследователей из Университета Шолини, Индия, проверила влияние нарушения циркадного ритма, вызванного хроническим воздействием света, на физиологию и функциональные способности крыс линии Вистар. Объясняя обоснование своего исследования, опубликованного в ACS Chemical Neuroscience (журнале Американского химического общества), профессор Рохит Гойал, возглавлявший исследование, сказал:, "Клетки различных органов в организме синхронизированы с циклом день-ночь и выделяют различные биохимические вещества, включая гормоны, в зависимости от времени. Несвоевременная выработка этих гормонов может вызвать беспокойство, когнитивные нарушения и потерю памяти – все симптомы заболеваний головного мозга, таких как БА."
В предыдущем исследовании команда сообщила, что при хроническом воздействии света в течение двух месяцев у крыс проявляются когнитивные дефициты наряду с субклиническим накоплением амилоида β (Aβ), патогенного белка, который, как известно, образует агрегаты при БА. Основываясь на этих выводах, они предположили, что более длительное воздействие света может привести к нарушениям циркадного ритма, которые вызывают фенотип, подобный БА. Чтобы проверить эту гипотезу, они подвергали взрослых крыс воздействию постоянного света в течение четырех месяцев и сравнивали их с крысами, подвергавшимися нормальному циклу свет-темнота, взятыми в качестве контрольной группы.
Они 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 (SCN) мозга у этих крыс, которая является основным контроллером циркадных ритмов в организме. Нейротрансмиттеры, включая глутамат и гамма-аминомасляную кислоту, были нарушены в SCN крыс с нарушением циркадного ритма из-за хронического воздействия света. Кроме того, у этих животных были нарушены метаболические профили, что наводит на мысль о том, что на их пищеварительную систему также могли негативно повлиять нарушенные циркадные ритмы.
Уровень растворимого Aβ в головном мозге также был значительно выше у этих крыс по сравнению с контрольной группой, и они испытали подавление анти-старения гена Sirt1 и повышение уровня маркеров повреждения нейронов. Исследователи также обнаружили, что нарушение циркадного ритма из-за хронического воздействия света вызывает у крыс нарушения памяти и когнитивные функции. В совокупности эти данные свидетельствуют о фенотипе, подобном БА.
Основываясь на приведенных выше результатах, их 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. Конечно, лечение флуоксетином предотвращало окислительное повреждение, накопление Aβ и спасало 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. Примечательно, что повышение уровня Aβ, признака БА, и нарушенные циркадные ритмы могут запускать друг друга, что приводит к каскаду необратимых неврологических симптомов. Это создает основу для серьезных пожизненных состояний, таких как AD.
Клинические последствия их результатов также очевидны. Проф. Замечания Гояля, "Таким образом, изменение образа жизни, поддерживающее воздействие естественного света с последующим полноценным ночным отдыхом, может стать ключом к ограничению риска неврологических расстройств. Терапевтические стратегии по оптимизации суточного ритма у потенциальных пациентов открывают большие перспективы для ограничения распространенности БА." Более совершенный образ жизни, следование традиционной индийской дисциплине йоги или поддержание естественного цикла день-ночь для рабочих графиков и даже диет могут сделать наши тела более здоровыми и лучше функционировать.
Это исследование, безусловно "проливает свет" о причинно-следственной связи между циркадными ритмами и прогрессированием БА, прокладывая путь для будущих исследований по этой важной теме.