کشف عامل پنهان بی‌خوابی در مغز مبتلایان به آلزایمر

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، به نقل از وبگاه سای‌تِک‌دِیلی، پژوهشگران دانشگاه کنتاکی در مطالعه‌ای که در مجله آلزایمر و دمانس/ Alzheimer's & Dementia منتشر شده، دریافته‌اند که سلول‌های ایمنی مغز، معروف به میکروگلیا، عامل اصلی اختلال خواب در مدل‌های حیوانی مبتلا به آلزایمر هستند. این کشف می‌تواند رویکرد درمانی این بیماری را متحول کند.

در بیماری آلزایمر، پلاک‌های آمیلوئیدی (رسوبات چسبنده پروتئینی) در مغز تجمع می‌یابند. پیش از این، دانشمندان تصور می‌کردند که این پلاک‌ها یا مرگ سلول‌های عصبی، علت اصلی اختلال خواب هستند؛ اما مطالعه جدید نشان می‌دهد که میکروگلیا‌ها با واکنش به این پلاک‌ها، یک پاسخ التهابی گسترده ایجاد می‌کنند که خواب را مختل می‌سازد.

سلول‌های ایمنی؛ مهمان‌های ناخوانده‌ای که مغز را بیدار نگه می‌دارند

به گفته دکتر شانون مکالی (Shannon L. Macauley)، دانشیار فیزیولوژی در کالج پزشکی دانشگاه کنتاکی و سرپرست این پژوهش، ما نشان دادیم که خودِ پلاک‌ها یا صرفاً عملکرد نادرست نورون‌ها نیستند که باعث بی‌خوابی می‌شوند، بلکه میکروگلیا‌ها عامل اصلی هستند.

این سلول‌های ایمنی وقتی به پلاک‌ها واکنش نشان می‌دهند، یک آبشار التهابی پیچیده را راه می‌اندازند؛ انگار که میکروگلیا‌ها تمام شب مهمانی می‌دهند و مغز را بیدار نگه می‌دارند.

پژوهشگران برای جداکردن اثر بیماری از پیری طبیعی، دو گروه موش را مقایسه کردند: گروهی که مستعد ابتلا به پلاک‌های آمیلوئیدی بودند و گروهی که به‌طور طبیعی پیر می‌شدند.

هر دو گروه در سنین ۶ ماهگی (زمانی که پلاک‌ها برای اولین‌بار ظاهر می‌شوند) و ۱۸ ماهگی (مراحل پیشرفته‌تر بیماری) بررسی شدند.

اندازه‌گیری دقیق خواب با دستگاه‌های کوچک

محققان با استفاده از دستگاه‌های کوچک متصل به سر موش‌ها، فعالیت الکتریکی مغز (EEG) و حرکات عضلانی (EMG) را ثبت کردند. این اندازه‌گیری‌ها نشان می‌داد که هر موش دقیقاً در چه زمانی بیدار است، چه زمانی در خواب عمیق ترمیمی به‌سر می‌برد و چه زمانی در خواب همراه با رویا (REM) است.

همچنین با استفاده از میکروسکوپ لایه‌نوری (Light-Sheet Microscopy) که بافت مغز را شفاف کرده و با یک ورقه باریک از نور لیزر اسکن می‌کند، نقشه سه‌بعدی دقیقی از پلاک‌ها و سلول‌های ایمنی در سراسر مغز تهیه کردند.

حذف سلول‌های ایمنی؛ بازگشت خواب ازدست‌رفته

برای آزمایش اینکه آیا میکروگلیا‌ها مستقیماً مسئول اختلال خواب هستند یا خیر، به موش‌ها داروی پکسیدارتینیب (Pexidartinib) که در ابتدا برای تحقیقات سرطان ساخته شده بود، تجویز شد.

 این دارو سیگنال بقای لازم برای میکروگلیا‌ها را مسدود می‌کند. پس از ۱۴ روز درمان، حدود ۸۷ درصد از سلول‌های ایمنی مغز به‌طور موقت حذف شدند و محققان مشاهده کردند که چرخه خواب موش‌ها احیا شد.

نتایج شگفت‌انگیز بود؛ موش‌های مبتلا به آلزایمر پس از حذف میکروگلیاها، بیش از دو ساعت خواب اضافی در هر شبانه‌روز داشتند. دوره‌های خواب ترمیمی (NREM) که برای ترمیم فیزیکی، یادگیری و حافظه حیاتی است، طولانی‌تر شد و فرصت بیشتری برای ورود به خواب همراه با رویا فراهم آورد که به شکل‌گیری خاطرات جدید کمک می‌کند.

مهم‌تر اینکه، این بهبود بدون کاهش پلاک‌های آمیلوئیدی در مغز رخ داد؛ یعنی پاسخ التهابی خودِ سلول‌های ایمنی، صرف‌نظر از تعداد پلاک‌ها، منبع بازگشت‌پذیر اختلال خواب است.

یافته‌های غیرمنتظره؛ مسیر پژوهش را تغییر داد

به گفته نیکلاس جِی کنستانتینو (Nicholas J. Constantino)، نویسنده اول این مطالعه و دانش‌آموخته دکتری دانشگاه کنتاکی، انتظار داشتم که با افزایش پلاک‌ها، اختلال خواب نیز بدتر شود؛ اما اختلالات خواب در ۶ ماهگی (زمان ظهور پلاک‌ها) با ۱۸ ماهگی (با وجود بیش از دو برابر پلاک) تفاوتی نداشت. این یعنی پاسخ التهابی اولیه به پلاک‌ها، محرک اصلی اختلال خواب است و پلاک‌های بیشتر لزوماً آن را تشدید نمی‌کنند.

به گفته مکالی، خواب ترمیمی برای ترمیم فیزیکی، یادگیری و حافظه و شست‌وشوی سموم روزانه بسیار مهم است. وقتی بیماران آلزایمری این مرحله از خواب را از دست می‌دهند، چرخه اصلی پاکسازی مغز را از دست می‌دهند و این می‌تواند یک دور باطل ایجاد کند که آسیب بیشتری به همراه دارد.

گام بعدی پژوهشگران، یافتن راه‌هایی برای کاهش فعالیت بیش‌ازحد میکروگلیا‌ها بدون حذف کامل آنهاست. آنها در حال بررسی دارو‌های موجود مانند متفورمین (داروی دیابت) و استیریپنتول (داروی ضدتشنج) هستند تا ببینند آیا می‌توانند نحوه سوخت‌وساز میکروگلیا‌ها را تغییر دهند و فعالیت التهابی آنها را محدود کنند یا خیر.

همچنین محققان پیشنهاد می‌کنند که دستگاه‌های حمل‌شدنی فعالیت الکتریکی مغز به‌عنوان یک ابزار غربالگری ارزان و غیرتهاجمی برای تشخیص زودهنگام آلزایمر در خانه‌های افراد استفاده شوند.

به گفته مکالی، هدف نهایی ما این است که قبل از بروز اختلالات حافظه، بتوانیم این فرآیند را هدف قرار دهیم و کیفیت زندگی، توجه، شناخت و سردرگمی بیماران را بهبود بخشیم.