Может ли световая и звуковая терапия вылечить болезнь Альцгеймера? Часть 3

Cognito Therapeutics, нейротехнологическая компания, возглавляемая исследователями Массачусетского технологического института, в начале этого года попала в заголовки газет, когда объявила об инвестициях в размере 73 миллионов долларов в третью фазу клинических испытаний своего первого лекарства от болезни Альцгеймера. Признанная Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США «передовой технологией», команда исследователей и инженеров разработала гарнитуру, которая обеспечивает одновременную световую и звуковую стимуляцию с частотой 40 Гц. Многообещающие результаты ранних исследований на животных и клинических испытаний показали, что эта технология способна восстановить аномальную активность мозговых волн, часто наблюдаемую на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Однако недавние попытки повторить эти результаты оказались непоследовательными, что подняло вопросы об основном механизме его действия. Хотя поведенческие исследования на животных полезны для понимания того, является ли вмешательство эффективным, то, как оно работает, можно определить только путем тщательного изучения мозга как на клеточном, так и на молекулярном уровне. Часто это делается с помощью микроскопа для изучения мозга моделей мышей, подвергшихся стимуляции, и сравнения их с контрольной группой мышей. Эти мышиные модели содержат специфические генетические мутации, связанные с наследственной болезнью Альцгеймера. Если бы световая и звуковая стимуляция частотой 40 Гц была эффективным методом лечения болезни Альцгеймера, мы бы ожидали увидеть уменьшение количества бета-амилоидных бляшек и нейрофибриллярных тау-клубков, которые являются ключевыми особенностями заболевания.

К их удивлению, раннее исследование, которое он провел, Ячиано и др. тот Установлено, что слуховая и зрительная стимуляция частотой 40 Гц не только снижает накопление бета-амилоидных бляшек в головном мозге, но и модулирует активность микроглии головного мозга. Микроглия — первая и основная система иммунной защиты центральной нервной системы. Когда они вступают в контакт с бета-амилоидными белками, микроглия реагирует активацией мощного воспалительного каскада для удаления мусора и восстановления нервной ткани. Хотя этот иммунный ответ необходим для реагирования на острое повреждение нервов, такое как инфекция, длительное воспаление также может привести к повреждению здоровых клеток.

Исследования показали, что по мере накопления бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера микроглия становится сверхактивной и вызывает сильнейшую воспалительную реакцию. Было высказано предположение, что мощная активация микроглии может быть основной причиной широко распространенной нейродегенерации на поздних стадиях заболевания.

Уменьшение воспаления в головном мозге становится все более важной потенциальной терапевтической целью лечения болезни Альцгеймера. Теперь данные свидетельствуют о том, что использование слуховой и зрительной стимуляции для контроля электрической активности может помочь именно в этом. Недавнее исследование, проведенное Технологическим институтом Джорджии, показало, что стимуляция частотой 40 Гц избирательно усиливает воспалительные пути.

Исследователи начали это исследование, подвергая мышей воздействию одного из четырех экспериментальных условий: мигающего света с частотой 40 Гц в течение одного часа, вспышки света через случайный интервал с частотой 40 Гц или 20 Гц или постоянного света. После стимуляции мышей умерщвляли, а их мозг замораживали для дальнейшего анализа. Во всех группах мышей не было различий в тревожном поведении, что подтверждает, что различные условия зрительной стимуляции не влияют на поведение животных.

Гарза и др. коллеги обнаружили, что у мышей, подвергшихся стимуляции вспышкой света частотой 40 Гц, наблюдалось повышенное фосфорилирование или активация воспалительного пути NF-κB. Этот путь критически участвует в выработке белков-цитокинов, которые помогают контролировать воспаление. В частности, было обнаружено, что стимуляция световой вспышкой частотой 40 Гц усиливает экспрессию противовоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-6 и интерлейкин-7. Помимо роли в воспалении, путь NF-κB также участвует в обучении и долговременной памяти. В совокупности эти результаты позволяют предположить, что стимуляция на этой частоте может оказывать нейропротекторный эффект у людей на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Предлагают ли другие частоты те же преимущества? Гарза и др. Эл был удивлен, обнаружив, что разные частоты рекрутируют разные типы цитокинов посредством активации пути NB-κB. По сравнению со световой вспышкой частотой 20 Гц, стимуляция частотой 40 Гц вызывала наибольший цитокиновый ответ. Это согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что стимуляция частотой 40 Гц обеспечивает наибольшие клинические преимущества с небольшим риском побочных эффектов или вообще без него.

Болезнь Альцгеймера тесно связана с воспалением головного мозга. Появление электрической активности мозга в качестве потенциальной терапевтической цели позволило по-новому взглянуть на то, как развивается и прогрессирует болезнь Альцгеймера. Несмотря на это, несколько вопросов остаются без ответа: Каковы долгосрочные эффекты стимуляции частотой 40 Гц? Может ли польза сохраняться в течение длительного периода времени, или со временем мозг становится нечувствительным к стимуляции? Проспективные результаты текущих клинических испытаний и исследований на животных могут вскоре ответить на эти вопросы.

Подписывайтесь на меня Твиттер или LinkedIn.