Круглосуточные циклы, известные как циркадные ритмы, важны для правильного функционирования организма, в том числе для нормальной работы мозга и психического здоровья. У пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдались нарушения циркадных ритмов и циклов сна-бодрствования. Новое исследование ученых Института Дугласа раскрывает возможную основу этих возмущений.
Первое исследование, показывающее функцию часовых генов во многих областях человеческого мозга. До сих пор было обнаружено, что гены, отвечающие за это время, известные как часовые гены, активны только в областях за пределами мозга, таких как кожа и клетки крови. Недавние результаты Института психического здоровья Университета Дугласа впервые показали, что эти гены действуют во многих областях человеческого мозга, как это было ранее показано на животных. Эти результаты, опубликованные в выпуске журнала биологических ритмов за этот месяц, имеют значение для многих людей с нарушениями сна, в том числе с болезнью Альцгеймера.
"Насколько нам известно, это первая демонстрация ритмической экспрессии генов циркадных часов в переднем мозге человека или передней части мозга," говорит старший автор Николас Чермакиан, исследователь Дугласа и директор лаборатории молекулярной хронобиологии. "Кроме того, мы показали, что эти ритмы нарушаются в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера."
Форма определенных ритмов и синхронизация между областями мозга были изменены у пациентов с болезнью Альцгеймера. Чермакиан и его коллеги искали присутствие генов циркадных часов, PER1, PER2 и BMAL1 в ткани мозга 58 доноров; 27 были больными болезнью Альцгеймера и 31 – контрольной группой. (Мозговая ткань была получена из банка мозга Дугласова.) Все эти гены часов были обнаружены в трех областях мозга как у пациентов контрольной группы, так и у пациентов с болезнью Альцгеймера. Кроме того, наблюдалась значительная дневная (дневная / ночная) экспрессия этих генов во всех трех структурах контрольных образцов. В образцах от пациентов с болезнью Альцгеймера форма этих ритмов и синхронизация между областями мозга были изменены.
"Аномальная координация генов часов, которую мы наблюдали в тканях пациентов с болезнью Альцгеймера, может объяснить дефицит сна и бодрствования, наблюдаемый в этой популяции," – говорит директор Центра изучения и лечения циркадных ритмов Дугласа Дайана Б. Boivin. "Измененный режим сна ухудшается по мере прогрессирования заболевания и является наиболее частой причиной госпитализации. Лучшее понимание процесса, лежащего в основе нарушения сна и бодрствования, может привести к более эффективному лечению или терапии. "Наша конечная цель – улучшить физическое и психическое здоровье людей путем предоставления научно обоснованной информации."