Учёные из Университета Кентукки обнаружили, что нарушения сна при болезни Альцгеймера могут быть связаны не только с амилоидными бляшками и повреждением нейронов. Важную роль, как показали эксперименты на мышах, играют микроглиальные клетки — элементы иммунной системы мозга. Временное удаление примерно 87% этих клеток позволило животным спать более чем на два часа дольше в сутки, причём количество бляшек не уменьшилось.
Микроглия обычно удаляет клеточный мусор, реагирует на повреждения и поддерживает нормальную работу нервной ткани. Однако при контакте с амилоидными отложениями она может чрезмерно активироваться и запускать воспалительную реакцию. По словам руководителя исследования, доцента кафедры физиологии Медицинского колледжа Университета Кентукки Шеннон Макаули, именно микроглия, а не сами бляшки или только нарушенные нейроны, способна запускать каскад процессов, который не даёт мозгу перейти в состояние сна.
Исследователи сравнивали генетически изменённых мышей, склонных к образованию амилоидных бляшек, с обычными животными. Наблюдения проводили в возрасте шести месяцев, когда у первой группы только появлялись отложения, и в 18 месяцев, при более выраженных изменениях. Сон регистрировали с помощью электроэнцефалографии и электромиографии, а распределение бляшек и микроглии изучали методом световой микроскопии прозрачных тканей.
Оказалось, что у мышей с альцгеймероподобными изменениями нарушался прежде всего медленный сон без быстрых движений глаз, включающий наиболее глубокие и восстановительные стадии. Обычное старение, напротив, главным образом сокращало фазу быстрого сна, связанную со сновидениями и обработкой воспоминаний. При этом усиление накопления амилоида не приводило к дальнейшему ухудшению сна: выраженные нарушения возникали уже на раннем этапе и почти не усиливались к 18 месяцам.
Чтобы проверить роль микроглии, животным в течение 14 дней добавляли в корм препарат Pexidartinib (PLX3397), блокирующий сигнал, необходимый этим клеткам для выживания. После курса количество микроглии сократилось примерно на 87%, а продолжительность сна увеличилась более чем на два часа в день. Мыши также дольше находились в восстановительной фазе медленного сна, хотя уровень амилоидных бляшек остался прежним.
Результаты опубликованы в журнале Alzheimer’s & Dementia; о них сообщил ScienceDaily. Авторы подчёркивают, что пока речь идёт только об экспериментах на мышах, а удаление большинства иммунных клеток мозга не может считаться готовым лечением для людей. Сейчас команда изучает возможность не уничтожать микроглию, а изменять её активность, в том числе с помощью уже существующих препаратов Metformin (метформин) и Stiripentol (стирипентол), влияющих на клеточный обмен веществ. Учёные также проверяют, могут ли выявленные особенности электрической активности мозга сделать электроэнцефалографию доступным способом наблюдения за ранними изменениями при болезни Альцгеймера.