Πειραματική μελέτη δείχνει ότι μιας μορφής φωτοθεραπεία με οπτική διέγερση είναι ικανή συμβάλλει στη βελτίωση της χωρική μνήμης και στη μείωση της εκφύλισης των εγκεφαλικών νευρώνων
Μια νέα μελέτη που δημοσίευσαν ερευνητές του ΜΙΤ επιβεβαιώνει ότι ένα είδος φωτοθεραπείας μπορεί να είναι αποτελεσματική κατά της νόσου Αλτσχάιμερ, αμβλύνοντας τα συμπτώματα της, όπως η εξασθένηση της μνήμης.
Πριν από επτά χρόνια ομάδα νευροεπιστημόνων του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) είχαν ανακοινώσει ότι είχαν καταφέρει να μειώσουν σημαντικά τις πλάκες β-αμυλοειδούς, χαρακτηριστική ένδειξη της νόσου Αλτσχάιμερ, σε ποντίκια τα οποία είχαν εκθέσει σε παλλόμενο φως σε συγκεκριμένη συχνότητα.
Τώρα σε νεότερη ανακοίνωσή τους στο Neuron, η ίδια επιστημονική ομάδα υποστηρίζει ότι αυτή η φωτοθεραπεία έχει διάχυτες επιδράσεις σε κυτταρικό επίπεδο και βοηθά όχι μόνο τους νευρώνες αλλά και τα μικρογλοία (κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος), με αποτέλεσμα να παρατηρούν μείωση της φλεγμονής, ενισχυμένη συναπτική λειτουργία και προστασία έναντι του κυτταρικού θανάτου στα πειραματόζωα που είχαν τροποποιηθεί γενετικά ώστε να εκδηλώσουν νόσο Αλτσχάιμερ.
Επίσης οι ερευνητές παρατήρησαν ότι το παλλόμενο φως ενίσχυσε τη γνωστική λειτουργία των ποντικιών, τα οποία είχαν καλύτερες επιδόσεις στα τεστ χωρικής μνήμης, συγκριτικά με τα τρωκτικά που δεν υποβλήθηκαν σε φωτοθεραπεία. Περαιτέρω, η θεραπεία είχε όφελος και για τα γηραιότερα υγιή ποντίκια.
Η Li-Huei Tsai, πρόεδρος του Ινστιτούτου Μάθησης και Μνήμης Picower του ΜΙΤ, ήταν η πρώτη που μελέτησε τις επιδράσεις του παλλόμενου φωτός ως μορφή οπτικής διέγερσης σε συχνότητα 40 hertz στην πρόκληση εγκεφαλικών κυμάτων (γ-ταλαντώσεις) στο οπτικό φλοιό. Τα συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύματα πιστεύετε ότι συντελούν σε φυσιολογικές εγκεφαλικές λειτουργίες, όπως η μνήμη και η προσοχή. Παλαιότερες μελέτες έχουν δείξει εξάλλου ότι οι γ-ταλαντώσεις είναι εξασθενημένες στους εγκεφάλους των ασθενών με νόσο Αλτσχάιμερ.
Η Δρ. Tsai και οι συνεργάτες της μετέπειτα ανακάλυψαν ότι ο συνδυασμός παλλόμενου φωτός με ηχητικό διεγέρτη (40-hertz) μείωνε περαιτέρω τις πλάκες β-αμυλοειδούς και είχε επίδραση ακόμα και στον ιππόκαμπο και τμήματα του προμετωπιαίου φλοιού. Οι ερευνητές βρήκαν επίσης γνωστικά οφέλη από τις γ-ταλαντώσεις που προκαλούνται από το φως και τον ήχο.
Στην παρούσα μελέτη, θέλησαν να μελετήσουν σε περισσότερο βάθος τα οφέλη της συγκεκριμένης θεραπευτικής τακτικής. Επικεντρώθηκαν λοιπόν σε δύο διαφορετικές ομάδες ποντικιών που είχαν τροποποιηθεί γενετικά να εκδηλώσουν συμπτώματα της νόσου Αλτσχάιμερ.
Η ομάδα Tau P301S είχε μεταλλαγμένη εκδοχή της πρωτεΐνης Ταυ, η οποία σχηματίζει νευρομυελικά συμπλέγματα, όπως αυτά που παρατηρούνται στους ασθενείς με νόσο Αλτσχάιμερ. Η ομάδα CK-p25 μπορούσε να παράγει την πρωτεΐνη p25 που προκαλεί σοβαρή νευροεκφύλιση. Και τα δύο αυτά ζωικά μοντέλα είχαν πολύ μεγαλύτερη απώλεια νευρώνων από το μοντέλο που είχαν χρησιμοποιήσει στην αρχή μελέτη με το παλλόμενο φως.
Οι ειδικοί παρατήρησαν ότι η οπτική διέγερση, όταν χορηγούνταν μια ώρα την ημέρα για τρεις με έξι εβδομάδες είχε δραματικές επιδράσεις στην εκφύλιση των νευρώνων. Οι συνεδρίες είχαν ξεκινήσει αμέσως μετά την εκτιμώμενη έναρξη της νευροεκφύλισης και στα δύο ζωικά μοντέλα της νόσου Αλτσχάιμερ.
Μετά από τρεις εβδομάδες θεραπείας, τα ποντίκια Tau P301S δεν είχαν νευρωνική εκφύλιση, ενώ εκείνα της ίδιας ομάδας που δεν είχαν κάνει θεραπεία είχαν χάσει το 15-20% των νευρώνων τους. Η νευροεκφύλιση προλήφθηκε επίσης και στα ποντίκια CK-p25 που είχαν κάνει αγωγή για έξι εβδομάδες.
Ακόμα οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα ποντίκια που είχαν κάνει οπτική διέγερση είχαν καλύτερες επιδόσεις στα τεστ χωρικής μνήμης, όπως και τα γηραιότερα υγιή ποντίκια που δεν είχαν προδιάθεση να εκδηλώσουν νόσο Αλτσχάιμερ.
Για να διαπιστώσουν τι συνέβαινε σε κυτταρικό επίπεδο, οι ερευνητές ανέλυσαν τις αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση στα θεραπευόμενα και αθεράπευτα ποντίκια σε επίπεδο νευρώνων και μικρογλοίων, τα οποία είναι υπεύθυνα για την εκκαθάριση του εγκεφάλου από τα σκουπίδια.
Στους νευρώνες των αθεράπευτων τρωκτικών οι ερευνητές παρατήρησαν μείωση της έκφρασης των γονιδίων που σχετίζονται με την επιδιόρθωση του DNA, τη συναπτική λειτουργία και την κυκλοφορία των κυστιδίων, που είναι σημαντική για την σωστή λειτουργία των συνάψεων. Όμως, τα ποντίκια που είχαν κάνει θεραπεία είχαν μεγαλύτερη γονιδιακή έκφραση και μεγαλύτερο αριθμό συνάψεων, αλλά και μεγαλύτερο βαθμό συγχρονισμού των εγκεφαλικών κυττάρων μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου.
Σε ότι αφορά στα μικρογλοία, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι τα κύτταρα στα αθεράπευτα ποντίκια είχαν αυξήσει την έκφρασή τους ως προς τα γονίδια που προήγαγαν την φλεγμονή, αλλά στα θεραπευόμενα υπήρχε αξιόλογη μείωση των γονιδίων αυτών, μαζί με την ενίσχυση των γονιδίων που σχετίζονταν με την κινητικότητα. Αυτό σημαίνει ότι, τα ποντίκια που είχαν υποβληθεί σε οπτική διέγερση καταπολεμούσαν την φλεγμονή και εκκαθάρισαν τα μόρια που μπορεί να προκαλούσαν των σχηματισμό πλακών β-αμυλοειδούς και νευρομυελικά συμπλέγματα.
Να σημειωθεί τέλος ότι παρατήρησαν και χαμηλότερα επίπεδα της πρωτεΐνης Ταυ που τείνει να συμβάλλει στον σχηματισμό των νευρομυελικών συμπλεγμάτων.
