Stimularea gamma multisenzorială ajută la eliminarea plăcilor de amiloid specifice bolii Alzheimer

Progresele recente în cercetarea neuroștiinței au evidențiat rolul esențial al sistemului glimfatic în eliminarea deșeurilor metabolice din creier, un proces esențial pentru menținerea sănătății neurologice. Acest sistem, utilizând rețeaua perivasculară a creierului și canalele de apă astrocitară aquaporin-4 (AQP4), facilitează schimbul dintre lichidul cefalorahidian (LCR) și lichidul interstițial (ISF), ajutând astfel la eliminarea proteinelor dăunătoare, cum ar fi amiloidul, care este asociat cu boala Alzheimer. Eficiența acestui mecanism de eliminare, totuși, scade odată cu vârsta și cu progresia bolii Alzheimer, subliniind necesitatea unor strategii terapeutice pentru a îmbunătăți funcția glimfatică.
Pe baza cercetărilor anterioare care indică faptul că activitatea neuronală de 40 Hz poate reduce nivelurile de amiloid în modelele de boală Alzheimer, studiul realizat de cercetătorii de la MIT explorează impactul stimulării gamma multisenzoriale neinvazive asupra clearance-ului amiloidului glimfatic. Folosind stimuli audio-vizual la o frecvență de 40 Hz, cercetătorii au observat o creștere a activității neuronale de 40 Hz în mai multe regiuni ale creierului, inclusiv în cortexul prefrontal, ceea ce duce la o reducere semnificativă a sarcinii de amiloid la modelele de șoarece ale bolii Alzheimer. Important este că aceste efecte au fost obținute fără a modifica nivelurile de stres, mișcarea sau arhitectura somnului, sugerând un mecanism direct de acțiune asupra sistemului glimfatic.

Pentru a investiga acest mecanism, studiul a monitorizat dinamica LCR în urma stimulării gamma multisenzoriale. Rezultatele au demonstrat un aflux crescut de LCR în cortex și un eflux sporit de ISF, indicând o creștere a clearance-ului glimfatic. O examinare ulterioară a arătat că acest efect este parțial facilitat de canalele astrocitare AQP4, esențiale pentru schimbul de lichid glimfatic. Deteriorarea funcției AQP4 prin mijloace farmacologice sau genetice a atenuat beneficiile de curățare a amiloidului ale stimulării gamma, evidențiind rolul critic al AQP4 în acest proces.

Mai mult, studiul a constatat că stimularea gamma promovează pulsatilitatea arterială, care este crucială pentru stimularea mișcării LCR și creșterea clearance-ului glimfatic. Acest răspuns vascular a fost observat alături de o creștere a diametrului vaselor limfatice meningeale, sugerând o capacitate de drenaj îmbunătățită ca urmare a stimulării. Analiza de secvențiere a ARN-ului cu un singur nucleu a oferit informații suplimentare asupra modificărilor moleculare induse de stimularea gamma, dezvăluind modificări ale expresiei genelor în diferite tipuri de celule care susțin efectele fiziologice observate.

O descoperire cheie a acestei cercetări este rolul neuropeptidelor, în special VIP (peptidă intestinală vasoactivă), în mediarea efectelor clearance-ului glimfatic ale stimulării gamma. VIP este cunoscut pentru proprietățile sale neuroprotectoare și capacitatea sa de a regla funcțiile vasculare și astrocitare critice pentru clearance-ul glimfatic. Studiul a demonstrat că stimularea gamma crește nivelurile VIP din creier, contribuind la îmbunătățirea observată a clearance-ului amiloidului și a pulsatilității arteriale.

În concluzie, această investigație cuprinzătoare asupra efectelor stimulării gamma multisenzoriale asupra clearance-ului amiloidului glimfatic descoperă un mecanism cu mai multe fațete care implică creșterea activității neuronale, schimbul de fluide mediat de AQP4, pulsatilitatea arterială și semnalizarea neuropeptidelor. Aceste descoperiri nu numai că aprofundează înțelegerea reglării sistemului glimfatic, dar oferă și căi promițătoare pentru dezvoltarea intervențiilor terapeutice neinvazive pentru boala Alzheimer și, potențial, alte tulburări neurodegenerative caracterizate prin acumularea de proteine ​​patogene.

sursa: Science Daily