Альцгеймер и сон. Ученые рассказали, кого недосып быстро приводит к деменции
Вы наверное слышали, что плохой сон повышает риск развития болезни Альцгеймера в будущем. Но в реальности все оказалось сложнее. Одним вредит лишь недостаточный сон, другим — долгое ворочание перед засыпанием, для третьих фактор сна вообще не очень важен.
Все дело оказалось в генах. Это обнаружили ученые из австралийского Университета Эдит Коуэн. Их исследование вышло в ведущем профильном журнале Alzheimer & Dementia («Болезнь Альцгеймера и деменция»).
Вынос из мозга
Чтобы понять суть открытия, нужно иметь представление о так называемой глимфатической системе. Даже не все медики хорошо знают о ней, ведь открыли ее только в 2012 г. Дело в том, что днем наш мозг поглощает информацию, генерирует энергию и производит отходы своей жизнедеятельности. Наиболее опасны из них два белка: тау- и бета-амилоид. Если их вовремя не выносить из мозга, формируются их отложения — типичный признак болезни Альцгеймера. Вынос зависит от работы глимфатических сосудов.
Днем они сужены, и «вывоз» мусора не происходит. Ночью же, когда мы погружаемся в глубокий сон, сосуды расширяются. Мозг буквально промывается ликвором — спинномозговой жидкостью, которая вымывает накопленные токсины. Главным регулятором этого процесса выступает специальный белок — аквапорин-4 (АQP4).
Почему проблемы со сном ускоряли развитие Альцгеймера
Проблема в том, что ген AQP4, который кодирует производство этого белка, у разных людей может отличаться. Соответственно, отличаются и сами белки. Поэтому, у одних людей аквопорин-4 лучше промывают мозг, у других — хуже. В результате, бессонная ночь перед экзаменом для некоторых проходит бесследно, а другим может стоить гибели многих драгоценных нейронов (нервные клетки).
Австралийские ученые изучили 13 распространенных вариантов гена AQP4 у сотен человек, которые на момент начала исследования были абсолютно здоровы, но уже имели в мозге первые признаки накопления амилоида (это говорит о возможно начале болезни Альцгеймера). Ученые сопоставили эти варианты генов с данными добровольцев о том, как они спали, с результатами когнитивных тестов и данными МРТ (магнитно-резонансная томография) за несколько лет наблюдений.
И вот что они обнаружили:
у носителей одних вариантов гена нехватка сна вызывала ускоренную потерю объема серого вещества мозга. Его образуют тела нейронов. И это самая умная часть мозга, именно здесь происходит обработка информации, формируются воспоминания и мысли. Атрофия (уменьшение объема) серого вещества — один из главных признаков старения мозга. У них белок аквапорин-4 работал плохо и при недостатке сна ему не хватало времени для вывода мусора из мозга.
Для других участников исследования более критическим фактором оказалось даже не количество часов, проведенных в кровати, а скорость засыпания и общее качество сна. Долгие часы ворочания без дела приводили к структурным изменениям в мозге и снижению его объема, хотя формально человек мог провести в постели и положенные восемь часов, которые являются показателем достаточного сна.
Когнитивные тесты подтвердили эти изменения объема и структур мозга. В зависимости от конкретного варианта гена AQP4, реакция памяти и внимания на плохой сон была разной: то, что одного приводило к легкой забывчивости, у другого заканчивалось заметным снижением показателей мышления.
От общей статистики к личному прогнозу
Это открытие кардинально меняет подход к профилактике деменции. «Оно приближает нас к пониманию того, почему у одних людей ухудшение состояния происходит быстрее, чем у других, даже если у них схожий риск болезни Альцгеймера», — говорит один из исследователей и директор Центра общественного здравоохранения профессор Саймон Лоус. То есть, два человека с одинаковым уровнем амилоида в мозге могут стареть совершенно по-разному. Генетика помогает объяснить, почему один пациент теряет ясность ума за пять лет, а другой живет с теми же изменениями десятилетиями. По сути, все это зависит от их генов AQP4, и от того, как они спят
До сегодняшнего дня врачи давали общие рекомендации: всем спать по семь-восемь часов, проветривать комнату и ложиться до полуночи. Теперь становится ясно, что универсального рецепта нет: одним надо спать 7-8 часов, другим важнее не время, а качество сна и засыпания, а для третьих фактор сна вообще не так существенен. Поэтому, исследователи подчеркивают, что будущее медицины лежит в плоскости персонализации — индивидуальном подходе к коррекции рисков на основе генетического профиля пациента.
Например, если окажется, что человек несет вариант гена, делающий его крайне чувствительным к сокращению фазы глубокого сна (это нарушение качества сна), ему недостаточно проводить в постели 7-8 часов, как большинству людей. Возможно, такому пациенту понадобиться вылечить апноэ сна, или будут необходимы методы звуковой стимуляции мозга для углубления медленного сна, или использование специальных трекеров фаз сна. Если же у кого-то активность аквопорина-4 связан с долгим и трудным засыпанием, то у него главной мишенью станет борьба с тревожностью перед сном и нормализация циркадных ритмов.
К сожалению, это первое подобное исследование и авторы статьи пока не рекомендуют массовых генетические тесты для определения вариантов AQP4. По их мнению, полученные данные нуждаются в проверке на большем количестве людей. Но уже сейчас ясно, что наличие «рискованного» варианта гена — это не приговор, а повод уделить своему сну повышенное внимание. Ведь сон остается одним из немногих факторов риска, на который мы можем влиять сами.
В планах команды — запуск клинических испытаний нового типа. Ученые хотят проверить, смогут ли целенаправленные программы улучшения сна реально затормозить потерю серого вещества у людей с конкретными генетическими особенностями.