Jedna neprospavana noć povećava količinu beta-amiloida u mozgu.
Dok je budan, ljudski mozak proizvodi otpad — višak proteina i drugih molekula koji mogu biti toksični ako se ne eliminišu. To uključuje beta-amiloidne i tau proteine, koji su ključni faktori u razvoju Alchajmerove bolesti.
Istraživači su još jednom potvrdili vezu između nedostatka sna i Alchajmerove bolesti. Prema članku u Zborniku radova Nacionalne akademije nauka, čak i jedna neprospavana noć dovodi do povećanja količine beta-amiloida, proteina koji formira plakove u mozgu pacijenata.
Beta-amiloidi
Akumulacija beta-amiloida u mozgu povezana je sa patogenezom Alchajmerove bolesti, teškog neurodegenerativnog poremećaja koji uzrokuje demenciju povezanu sa starenjem u 60-70 % slučajeva.
Veruje se da se beta-amiloid (Ab) akumulira u tečnosti tkiva mozga kao rezultat normalne ćelijske aktivnosti i deo je „metaboličkog otpada“ mozga. Takozvani glimfatični sistem, koji posreduje u razmeni između tečnosti tkiva mozga i cerebrospinalne tečnosti, odgovoran je za uklanjanje otpada u centralnom nervnom sistemu. Poznato je da je ova razmena posredovana arterijskom pulsacijom i da se prvenstveno dešava tokom sna.
Glimfatični sistem
Prema opisanom mehanizmu, nedostatak sna trebalo bi da bude direktno povezan sa akumulacijom „metaboličkog otpada“ u mozgu, uključujući beta-amiloid. Ovo je eksperimentalno potvrđeno kod glodara i voćnih mušica sa modelom Alchajmerove bolesti. Nekoliko studija je takođe pokazalo vezu između nesanice i povećanog nivoa beta-amiloida u tečnosti moždanog tkiva kod zdravih osoba, kao i vezu između hroničnog nedostatka sna i demencije kod starijih osoba.
Neprospavana noć
U novoj studiji, istraživači iz Laboratorije za neurovizuelizaciju Nacionalnog instituta za zdravlje SAD-a pokazali su da čak i jedna noć uskraćivanja sna dovodi do značajnog povećanja koncentracije beta-amiloida u mozgu. Studija je obuhvatila 20 zdravih dobrovoljaca starosti od 22 do 72 godine. Koristeći pozitronsku emisionu tomografiju, količina beta-amiloida u mozgu je merena nakon cele noći sna (početna vrednost) i nakon neprospavane noći. Merenja su sprovedena korišćenjem radiofarmaceutskog preparata, florbetabena, koji sadrži nestabilni izotop fluora. Ovaj lek se vezuje i za amiloidne plakove u mozgu i za rastvorljive oblike amiloida i koristi se u dijagnozi Alchajmerove bolesti.
Nakon neprospavane noći, 19 od 20 dobrovoljaca pokazalo je značajno više nivoe detektabilnog amiloida u desnom subkortikalnom regionu mozga, uključujući hipokampus, u poređenju sa početnim nivoima. Ovaj region mozga je odgovoran za pamćenje i najviše je pogođen akumulacijom amiloidnih plakova u patogenezi Alchajmerove bolesti.
Tau proteini
Povećanje nivoa beta-amiloida nije bilo povezano sa polom, godinama ili genotipom učesnika. Konkretno, ova razlika nije bila u korelaciji sa koncentracijom apolipoproteina E (APOE), markera povećanog rizika od bolesti povezanog sa varijantom gena APOEe4. Stoga su istraživači zaključili da se patogeneza bolesti u različitim delovima mozga odvija kroz različite mehanizme, a moguće i nezavisno.
Dok autori studije pripisuju akumulaciju amiloida tokom nedostatka sna poremećaju „kanalizacionog sistema“ mozga, takođe je moguće da je to povezano sa povećanom sintezom proteina, na primer, od strane hipokampalnih neurona zbog njihove prekomerne aktivnosti. U svakom slučaju, nalazi naučnika potvrđuju da je nedostatak sna značajan faktor rizika za Alchajmerovu bolest.
Bakterije
Još jedan mogući uzrok bolesti mogu biti bakterije i povezana sa tim upale. Fokus čitavog niza kasnijih studija bio je na proučavanju mikroba povezanih sa ugrušcima koji se mogu naći u mozgu ljudi sa Alchajmerovom bolešću. Jedna takva bakterija, nazvana Porphyromonas gingivalis, izaziva razne bolesti desnih i ranije je bila poznata kao faktor rizika za Alchajmerovu bolest.
Porphyromonas gingivalis
Sada je jasno da P. gingivalis napada upravo delove mozga pogođene Alchajmerovom bolešću; bolest desni pogoršava simptome kod transgenih miševa sa Alchajmerovom bolešću. Štaviše, kod zdravih miševa, bakterija izaziva upalu mozga sličnu onoj koja se vidi kod Alchajmerove bolesti, oštećenje neurona i formiranje gore pomenutih amiloidnih plakova.
Istraživači iz kompanije Cortexyme, zajedno sa kolegama sa nekoliko drugih univerziteta, otkrili su toksične enzime koji omogućavaju P. gingivalis da preživi u ljudskom tkivu u 99% i 96% od 54 uzorka mozga od ljudi sa Alchajmerovom bolešću. Ovi enzimi su uzeti iz hipokampusa, regiona važnog za procese pamćenja.
Ove proteaze, nazvane gingipaini, takođe su pronađene u velikim količinama u moždanom tkivu sa povišenim fragmentima tau-proteina povezanim sa teškim kognitivnim padom. Štaviše, naučnici su pronašli genetski materijal iz P. gingivalis u moždanoj kori – regionu odgovornom za vizuelno razmišljanje – u sva tri proučavana uzorka mozga obolelih od Alchajmerove bolesti.
Kao što je poznato, amiloidni i tau proteini mogu se akumulirati u mozgu 10 do 20 godina pre nego što se pojave bilo kakvi simptomi bolesti. Stoga, prema rečima naučnika, ovo ukazuje da P.gingivalis ulazi u mozak ne kao rezultat Alchajmerove bolesti, već može biti njen uzročnik.
Na primer, kada su naučnici inficirali miševe parodontitisom izazvanim bakterijom P.gingivalis, to je dovelo do infekcije mozga, stvaranja amiloida, spletova tau proteina i oštećenja neurona u delovima mozga i nervnog sistema koji su tipično pogođeni Alchajmerovom bolešću. I, kako je Kejsi Linč (farmaceutska kompanija Cortexyme sa sedištem u San Francisku) uveren, ova dva fenomena su definitivno povezana.
Ona dodaje da prisustvo bakterije Porphyromonas gingivalis u mozgu pacijenata sa Alchajmerovom bolešću ispunjava brojne kriterijume po kojima naučnici obično povezuju bolesti sa specifičnim patogenima. Ova stanja se nazivaju Kohovi postulati, nazvani po Robertu Kohu, osnivaču teorije klica zaraznih bolesti.
Kako tačno bakterija P. gingivalis ulazi u mozak nije poznato, ali postoji nekoliko verovatnih teorija o načinima na koje to čini. Mozak je obično zaštićen od prodora mikroba krvno-moždanom barijerom, ali bakterija P. gingivalis je sposobna da inficira leukocite i ćelijsku oblogu krvnih sudova, čime prodire u mozak.
Štaviše, bakterija može da prodre u kranijalne živce koji se nalaze blizu usta, a zatim se širi od ćelije do ćelije prema mozgu tokom nekoliko godina.
Postoje dva moguća načina na koja P. gingivalis izaziva demenciju nakon penetracije. Prvo, može da pokrene stvaranje amiloida – način na koji se mozak bori protiv infekcije – što rezultira smrću neurona. Drugo, može direktno oštetiti organ.
Već je poznato da Alchajmerovu bolest karakteriše upala, preterana reakcija imunog sistema koja na kraju uništava neurone umesto da ih štiti. Baš kao što P. gingivalis izaziva upalu u tkivu desni, može izazvati i sličnu upalu u mozgu.
Nova hipoteza već ima svoje kritičare. Kao odgovor na nove podatke, Dejvid Rejnolds iz Britanske dobrotvorne organizacije Alzheimer’s UK, na primer, izražava sumnju da je P. gingivalis uzrok Alchajmerove bolesti, jer je poznato da genetika igra značajnu ulogu u razvoju bolesti.
„Postoje ubedljivi dokazi da, pored bakterijskih infekcija, genetski faktori igraju značajnu ulogu u razvoju Alchajmerove bolesti, tako da se svi novi podaci moraju razmatrati u kontekstu postojećih istraživanja“, tvrdi naučnik.
Međutim, bakterijska hipoteza o poreklu Alchajmerove bolesti ne protivreči genetskim podacima. Osetljivost ljudskog tela na upale varira u zavisnosti od genetskih varijacija koje utiču na imuni sistem. Ovo može odrediti koliku štetu P. gingivalis može da nanese organu koji napada.
Najznačajniji genetski faktor rizika za Alchajmerovu bolest je prisustvo specifične mutacije u genu koji sadrži imuni protein ApoE (apolipoprotein E).
Grupa švedskih naučnika otkrila je da gingipaini, koje luči bakterija P. gingivalis, razbijaju ApoE protein na čestice, cepajući ga na određenoj aminokiselini unutar proteina. Ove čestice, zauzvrat, mogu oštetiti živce.
Možda ćete se iznenaditi kada saznate da Alchajmerovu bolest izaziva bakterija koja se nalazi u ustima. Međutim, ovo nije prvi put u istoriji medicine da je neočekivano otkriveno da bolest ima infektivno poreklo.
Legendarni slučaj je čir na želucu, za koji se nekada smatralo da je rezultat stresa ili hiperaciditeta i lečen lekovima za smanjenje kiseline. Sve dok australijski lekar Beri Maršal nije otkrio da je kriva bakterija Helicobacter pylori, otkriće koje mu je donelo Nobelovu nagradu.
