خلاصه: محققان معمای اختلالات خواب و ارتباط آنها با بیماری پارکینسون را بررسی کردند. آنها با استفاده از مگس میوه دریافتند که استرس سلولی مرتبط با پارکینسون به ویژه در طول شب به نورون ها آسیب می رساند.
این پیشرفت ممکن است به درک عمیق‌تری از ارتباط این بیماری با ساعت داخلی بدن ما منجر شود. این یافته‌ها همچنین اشاره می‌کنند که ریتم‌های شبانه‌روزی ما به طور بالقوه یک سپر محافظ در برابر انحطاط نورون ایجاد می‌کنند.
اطلاعات کلیدی:
- بیماری پارکینسون ممکن است بیشتر با استرس عصبی شبانه مرتبط باشد.
- این مطالعه با استفاده از مگس میوه به عنوان یک مدل، آسیب نورون های بیشتری را در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس در ساعات شب نشان داد.
- به نظر می رسد ساعت شبانه روزی یک اثر محافظتی در برابر استرس اکسیداتیو روی نورون های دوپامینرژیک ارائه می دهد.
منبع: دانشگاه ژنو
اختلال در الگوهای خواب و ساعت بیولوژیکی داخلی اغلب با بیماری پارکینسون مرتبط است. با این حال، ارتباط بین ریتم بیولوژیکی و انحطاط عصبی همچنان نامشخص است.
تیمی از دانشگاه ژنو (UNIGE) با استفاده از مگس میوه به عنوان مدل مطالعه، تخریب نورون‌ها را در زمان‌های مختلف روز بررسی کردند. دانشمندان دریافتند که نوع استرس سلولی درگیر در بیماری پارکینسون زمانی که در شب اتفاق می‌افتد برای نورون‌ها مضرتر است.
بیماری پارکینسون یک اختلال عصبی پیشرونده است که با تخریب نورون های خاصی در مغز مشخص می شود: نورون های دوپامین. علائم اصلی این بیماری لرزش، کندی حرکت و سفتی عضلانی است. مطالعات اپیدمیولوژیک نشان می دهد که اختلالات دیگری مانند اختلال در خواب و چرخه شبانه روزی ممکن است همراه باشد.
این چرخه که با دوره های متناوب بیداری و خواب تعریف می شود، حدود 24 ساعت طول می کشد و ساعت درونی بدن انسان را تشکیل می دهد که تقریباً تمام عملکردهای بیولوژیکی آن را تنظیم می کند. به طور خاص، ساعت شبانه‌روزی ترشح «هورمون خواب» (ملاتونین) را در پایان روز، تغییرات دمای بدن (در اوایل صبح کمتر و در طول روز بالاتر) و متابولیسم را در دوره‌های روزه‌داری کنترل می‌کند. (در طول خواب) یا دریافت انرژی (در طول وعده های غذایی در طول روز).
علت یا پیامد؟
اختلال در ریتم شبانه روزی و اختلال خواب را می توان سال ها قبل از شروع علائم حرکتی در بیماران پارکینسون مشاهده کرد. اما آیا اختلال در چرخه شبانه روزی به پیشرفت بیماری کمک می کند یا یک پیامد است؟
این سوال در مرکز کار در آزمایشگاه Emi Nagoshi، دانشیار گروه ژنتیک و تکامل در دانشکده علوم UNIGE قرار دارد. تیم او از مگس میوه به عنوان یک مدل مطالعه برای بیماری پارکینسون و برای تشریح مکانیسم‌های انحطاط نورون دوپامین استفاده می‌کند. دانشمندان می توانند شروع بیماری را با قرارگیری مگس ها برای چند ساعت در معرض دارویی که باعث ایجاد استرس اکسیداتیو می شود شبیه سازی کنند و در روزهای بعد منجر به مرگ نورون های دوپامینرژیک شوند.
نورون های مگس ها در شب حساس تر هستند
با وجود اینکه حیوانات بسیار متفاوت هستند، ساعت های بیولوژیکی مگس ها و انسان ها قابل مقایسه هستند. برای تعیین اینکه آیا چرخه شبانه روزی می تواند بر شروع بیماری پارکینسون تأثیر بگذارد، مگس ها در شش زمان مختلف از شبانه روز در معرض استرس اکسیداتیو قرار گرفتند.
میکالا دورسیکووا، پژوهشگر سابق دکترا توضیح می‌دهد: «ما هفت روز منتظر ماندیم تا بقای نورون‌های مورد نظر را زیر میکروسکوپ مشاهده کنیم و تعداد بیشتری از نورون‌های دوپامینرژیک تخریب‌شده را زمانی که قرار گرفتن در معرض در طول ساعات شب انجام شد، پیدا کردیم.
برای درک اینکه آیا این مشاهدات به ریتم شبانه روزی وابسته هستند، دانشمندان مگس های جهش یافته با چرخه های شبانه روزی مختل شده را در معرض همین تنش ها قرار دادند. محققان مشاهده کردند که نورون های مگس های بدون ساعت داخلی نسبت به استرس اکسیداتیو حساس تر بودند. این نتایج نشان می دهد که ساعت شبانه روزی یک اثر محافظتی بر نورون های دوپامینرژیک در برابر استرس اکسیداتیو اعمال می کند.
بررسی عوامل خطر برای بیماری پارکینسون
بیشتر موارد پارکینسون ناشی از تعامل بین عوامل خطر ژنتیکی متعدد و قرار گرفتن مادام العمر در معرض عوامل محیطی مانند آفت کش ها، حلال ها و آلودگی هوا است. نتایج نشان می‌دهد که یک عامل استرس‌زای اکسیداتیو، مانند یک آفت‌کش، که در زمان خاصی از روز تجویز می‌شود، می‌تواند تأثیر مهمی بر بقای نورون‌های دوپامینرژیک داشته باشد.
نتایج ما همچنین نشان می‌دهد که تغییرات ژنتیکی در ژن‌های ساعت شبانه‌روزی ممکن است یک عامل خطر برای تخریب عصبی دوپامینرژیک باشد. امی ناگوشی، نویسنده نهایی این مطالعه، اکنون باید ارتباط این نتایج را در انسان مشخص کنیم.
خلاصه
اختلال ساعت شبانه روزی باعث انحطاط نورون های دوپامینرژیک در مگس سرکه نر می شود
اختلال خواب و ریتم شبانه روزی بیماری های همراه با بیماری پارکینسون (PD) هستند، اختلالی که با از دست دادن تدریجی نورون های دوپامینرژیک (DA) در جسم سیاه مشخص می شود.
با این حال، نقش علّی ساعت‌های شبانه‌روزی در فرآیند دژنراتیو نامشخص است.
ما در اینجا نشان دادیم که ساعت‌های شبانه‌روزی ریتمیک و میزان آسیب‌پذیری نورون‌های DA در برابر استرس اکسیداتیو را در مگس سرکه نر تنظیم می‌کنند. نورون‌های ضربان‌ساز شبانه‌روزی پیش‌سیناپسی به زیرمجموعه‌ای از نورون‌های DA هستند و به‌طور ریتمیک حساسیت آنها را به دژنراسیون تعدیل می‌کنند.
دوره آریتمی (در هر) جهش پوچ ژن، از دست دادن نورون های DA وابسته به سن را تشدید می کند و در ترکیب با استرس اکسیداتیو کوتاه، باعث مرگ زودرس حیوان می شود.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که اختلال ساعت شبانه‌روزی باعث افزایش تخریب عصبی دوپامینرژیک می‌شود.
