Die Zellen, die Alzheimer-Plaques aus dem Gehirn entfernen, folgen einem 24-Stunden-Tagesrhythmus. nobeastsofierce / Shutterstock
Eine gute Nachtruhe wurde schon immer mit besserer Stimmung und besserer Gesundheit in Verbindung gebracht. Jetzt haben Wissenschaftler noch mehr Beweise dafür, wie viel Schlaf – und insbesondere unser zirkadianer Rhythmus, der unseren Schlafzyklus reguliert – mit bestimmten Krankheiten wie der Alzheimer-Krankheit zusammenhängt. Ein Forscherteam aus den Vereinigten Staaten hat weitere Beweise dafür gefunden, dass die Zellen helfen, das Gehirn gesund zu halten und der Alzheimer-Krankheit vorzubeugen folgen ebenfalls einem zirkadianen Rhythmus.
Unsere zirkadianen Rhythmus ist ein natürlicher, innerer Prozess, der einem 24-Stunden-Zyklus folgt. Es steuert alles von Schlaf, Verdauung, Appetit und sogar Immunität. Dinge wie Außenlicht, wenn wir unsere Mahlzeiten zu uns nehmen und körperliche Aktivität tragen dazu bei, unseren zirkadianen Rhythmus synchron zu halten. Aber selbst kleine Dinge wie etwas länger aufbleiben als sonst oder sogar Essen zu einer anderen Zeit als wir es gewohnt sind, können diese innere „Uhr“ aus dem Gleichgewicht bringen.
Es ist wichtig, dass unser zirkadianer Rhythmus richtig funktioniert, da eine Störung dieses Zyklus mit einer Reihe von Gesundheitsproblemen verbunden ist, darunter psychische Störungen, Krebs und Alzheimer.
Die Forschung zeigt, dass für Patienten mit Alzheimer-Krankheit zirkadiane Rhythmusstörungen werden normalerweise als Veränderungen in den Schlafgewohnheiten eines Patienten angesehen, die lange vor dem vollständigen Auftreten der Störung auftreten. Dies ist etwas, das sich in den späteren Stadien der Krankheit verschlimmert. Es ist jedoch noch nicht vollständig geklärt, ob schlechter Schlaf Alzheimer verursacht oder als Folge der Krankheit auftritt.
Gehirnplaques
Eine Sache, die Forscher immer wieder in den Gehirnen von Menschen mit Alzheimer-Krankheit finden, ist eine Ansammlung eines Proteins namens Beta-Amyloid. Diese Proteine neigen dazu, im Gehirn zu verklumpen und „Plaques“ zu bilden. Diese Plaques stören die Funktion der Gehirnzellen, was wiederum zu kognitiven Problemen wie Gedächtnisverlust führen kann. In normalen Gehirnen wird das Protein gereinigt, bevor es Probleme verursachen kann.
Dieser neueste Studie hat nun gezeigt, dass die Zellen, die für die Beseitigung von Beta-Amyloid-Plaques – und die Gesunderhaltung des Gehirns – verantwortlich sind, ebenfalls einem 24-Stunden-Tagesrhythmus folgen. Dies könnte bedeuten, dass eine Störung des zirkadianen Rhythmus es diesen Zellen erschweren könnte, die schädlichen Plaques zu entfernen, die mit Alzheimer in Verbindung gebracht werden.
Um ihre Forschung durchzuführen, betrachtete das Team speziell Makrophagen. Dies sind Immunzellen, die im ganzen Körper vorkommen, auch im Gehirn. Makrophagen fressen im Wesentlichen alles auf (wie Bakterien oder sogar Proteine, die sich nicht richtig gebildet haben), die als Bedrohung für den Körper angesehen werden könnten.
Um zu verstehen, ob diese Immunzellen einem zirkadianen Rhythmus folgen, verwendeten die Forscher Makrophagen von Mäusen und züchteten sie im Labor. Als sie die Zellen mit Beta-Amyloid fütterten, stellten sie fest, dass sich die Fähigkeit der Makrophagen, Beta-Amyloid zu eliminieren, über einen Zeitraum von 24 Stunden veränderte.
Sie fanden auch heraus, dass bestimmte Proteine auf der Oberfläche der Makrophagen – sogenannte Proteoglykane – den ganzen Tag über einen ähnlichen zirkadianen Rhythmus haben. Tatsächlich fanden sie heraus, dass die Beta-Amyloid-Clearance am höchsten war, wenn die Menge an Proteoglykanen am niedrigsten war. Wenn die Makrophagen also viele dieser Proteine haben, scheiden sie Beta-Amyloid nicht so gut aus. Sie fanden auch heraus, dass die Zellen Beta-Amyloid nicht wie gewohnt abbauten, wenn sie ihren natürlichen circadianen Rhythmus verloren.
Obwohl diese Studie Maus-Makrophagen verwendete, die nicht hirnspezifisch waren, haben andere Studien dies gezeigt microglia – die Immunzellen des Gehirns (die auch eine Art von Gehirnmakrophagen sind) – haben ebenfalls eine zirkadiane Uhr. Diese circadiane Uhr regelt alles von der Funktion und Morphologie der Mikroglia seinen Immunantwort. Es ist möglich, dass der zirkadiane Rhythmus der Mikroglia auch ausgeglichen ist an der Steuerung der neuronalen Konnektivität beteiligt sein – was schließlich zur Verschlechterung von Alzheimer-bezogenen Symptomen beitragen könnte, oder sogar Schlafprobleme, die ältere Menschen aufweisen können.
Aber in Studien, die ganze Organismen (wie Mäuse) statt nur Zellen betrachtet haben, die widersprüchlicher sind die Ergebnisse über die Beziehung zwischen Alzheimer und dem zirkadianen Rhythmus – Sie können oft nicht alle Probleme darstellen, die bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit gefunden werden, da sie nur bestimmte Systeme oder Proteine untersuchen, die von der Alzheimer-Krankheit betroffen sein könnten. Dies bedeutet, dass sie keine vollständig genaue Darstellung dessen sind, wie Alzheimer beim Menschen auftritt.
In Studien, die Menschen mit Alzheimer untersuchten, haben Forscher das herausgefunden Dysfunktion des circadianen Rhythmus hat sich mit Fortschreiten der Erkrankung verschlechtert. Weitere Forschungs zeigten auch, dass diese Störung des zirkadianen Rhythmus mit Schlafproblemen und der Alzheimer-Krankheit verbunden war, außerdem war das Gehirn weniger in der Lage, Gehirn-„Müll“ (einschließlich Beta-Amyloid) zu beseitigen – was weiter zu Gedächtnisproblemen beitragen kann. Aber es ist schwer zu sagen, ob die Störung des circadianen Rhythmus (und die dadurch verursachten Probleme) auf die Alzheimer-Krankheit zurückzuführen ist oder ob sie Teil der Ursache waren.
Sollten die Ergebnisse dieser Studie beim Menschen repliziert werden, könnte uns dies einen Schritt näher bringen, um zu verstehen, wie unser zirkadianer Rhythmus mit der Alzheimer-Krankheit zusammenhängt. Dennoch ist man sich weitgehend einig, dass Schlaf für viele Aspekte unserer Gesundheit wichtig ist. Der Schutz Ihres zirkadianen Rhythmus ist also nicht nur gut für Ihr Gehirn, sondern auch für Ihre allgemeine Gesundheit.
Über den Autor
Eleftheria Kodosaki, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Neuroimmunologie, Cardiff University
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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