Bệnh Alzheimer từ lâu được biết đến với sự xuất hiện của các mảng bám amyloid trong não và tình trạng suy giảm trí nhớ.
Tuy nhiên, mất ngủ cũng là một trong những triệu chứng phổ biến, thậm chí có thể xuất hiện nhiều năm trước khi các dấu hiệu suy giảm nhận thức trở nên rõ rệt.
Phát hiện mới của các nhà khoa học tại Đại học Kentucky (Mỹ) đang mở ra một hướng tiếp cận khác trong điều trị căn bệnh này.
Một đám cháy nhỏ trong căn bếp thường có thể được xử lý bằng bình chữa cháy. Nhưng nếu cả hệ thống phun nước đồng loạt kích hoạt, ngôi nhà có thể bị ngập và hư hại nghiêm trọng hơn nhiều so với sự cố ban đầu.
Theo các nhà khoa học, điều tương tự có thể đang diễn ra trong não của người mắc Alzheimer. Các mảng bám amyloid, những cụm protein kết dính tích tụ trong não, giống như đám cháy.
Trong khi đó, vi bào đệm (microglia), các tế bào miễn dịch thường trú của não, lại phản ứng như hệ thống phun nước: được tạo ra để bảo vệ, nhưng đôi khi khiến tình hình trở nên tồi tệ hơn.
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kentucky cho biết đã lần đầu tiên xác định được cơ chế này, đồng thời chứng minh rằng có thể ngăn chặn quá trình đó.
Nguyên nhân chính gây mất ngủ
Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Alzheimer’s, nhóm tác giả do PGS.TS Shannon L. Macauley, giảng viên sinh lý học tại Trường Y Đại học Kentucky, và Nicholas J. Constantino, tiến sĩ vừa tốt nghiệp tại trường, dẫn dắt, đã phát hiện vi bào đệm là tác nhân chính gây mất ngủ trong mô hình động vật mắc Alzheimer.
Khi sử dụng thuốc để loại bỏ tạm thời phần lớn các tế bào này, động vật thí nghiệm ngủ nhiều hơn hơn 2 giờ mỗi ngày. Theo bà Macauley, kết quả này có thể làm thay đổi cách giới khoa học tiếp cận căn bệnh Alzheimer.
Trước đây, tình trạng mất ngủ ở người mắc Alzheimer chủ yếu được cho là hệ quả của tổn thương tế bào thần kinh hoặc do sự hiện diện của các mảng bám amyloid. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy sự gián đoạn giấc ngủ có thể bắt nguồn từ một phản ứng miễn dịch lan rộng trong não.
“Về cơ bản, nghiên cứu cho thấy nguyên nhân gây mất ngủ không phải bản thân các mảng bám hay chỉ do tế bào thần kinh bị rối loạn, mà là vi bào đệm”, bà Macauley cho biết.
“Khi phản ứng với mảng bám amyloid, các tế bào này kích hoạt một chuỗi viêm phức tạp, giống như thể chúng đang tiệc tùng suốt đêm và khiến não bộ luôn trong trạng thái tỉnh táo.”
Để phân biệt những thay đổi do Alzheimer với quá trình lão hóa thông thường, nhóm nghiên cứu theo dõi hai nhóm chuột: một nhóm mang yếu tố di truyền khiến hình thành mảng bám amyloid và một nhóm chuột bình thường.
Các chú chuột được đánh giá ở hai mốc thời gian: 6 tháng tuổi, khi các mảng bám bắt đầu xuất hiện và 18 tháng tuổi, tương ứng với giai đoạn bệnh tiến triển.
Để theo dõi hoạt động của não, nhóm nghiên cứu sử dụng điện não đồ (EEG) và điện cơ đồ (EMG), qua đó xác định chính xác thời điểm chuột thức, ngủ sâu hoặc bước vào giai đoạn ngủ mơ.
Đồng thời, kỹ thuật hiển vi tấm sáng (light sheet microscopy) được sử dụng để dựng hình ảnh 3D của não bộ, giúp quan sát toàn bộ mảng bám amyloid và sự phân bố của các tế bào miễn dịch.
Mảng bám tăng gấp đôi nhưng giấc ngủ không tiếp tục xấu đi
Để kiểm tra vai trò của vi bào đệm, các nhà khoa học sử dụng Pexidartinib (PLX3397), loại thuốc ban đầu được phát triển cho nghiên cứu ung thư.
Loại thuốc này ngăn chặn một tín hiệu thiết yếu giúp vi bào đệm tồn tại. Sau 14 ngày điều trị, khoảng 87% tế bào miễn dịch trong não chuột đã được loại bỏ tạm thời.
Nhóm nghiên cứu sau đó tiếp tục phân tích hoạt động điện của não bằng phương pháp Fitting Oscillations and One Over Frequency, cho phép tách sóng não thành hai nhóm: hoạt động tuần hoàn và hoạt động không tuần hoàn.
Nếu ví não bộ như một chiếc ô tô, mục tiêu của các nhà khoa học là xác định xem “động cơ” của nó có tiếp tục vận hành ở tốc độ bất thường ngay cả khi cơ thể đang nghỉ ngơi hay không.
Kết quả thu được khiến chính nhóm nghiên cứu bất ngờ.
“Tôi từng nghĩ rằng khi lượng mảng bám tăng lên, tình trạng mất ngủ cũng sẽ trở nên nghiêm trọng hơn”, ông Constantino cho biết.
“Tuy nhiên, những rối loạn về giấc ngủ và điện não xuất hiện từ tháng thứ 6 lại không nặng hơn ở tháng thứ 18, mặc dù lượng mảng bám đã tăng hơn gấp đôi.”
Nhóm nghiên cứu gọi đây là “hiệu ứng trần” (ceiling effect). Nói cách khác, ngay khi những mảng bám đầu tiên xuất hiện, chúng đã kích hoạt một phản ứng miễn dịch đủ mạnh để gây ra tình trạng mất ngủ kéo dài.
Điều này cho thấy các mảng bám xuất hiện sau đó có thể không khiến giấc ngủ tiếp tục suy giảm theo tỷ lệ tương ứng.
Nghiên cứu cũng giúp làm rõ sự khác biệt giữa tác động của quá trình lão hóa tự nhiên và bệnh Alzheimer.
Theo đó, lão hóa chủ yếu làm giảm giấc ngủ REM, giai đoạn liên quan đến việc mơ và củng cố trí nhớ. Trong khi đó, bệnh lý amyloid lại ảnh hưởng đến giấc ngủ NREM, tức giai đoạn ngủ sâu và phục hồi.
“Giấc ngủ phục hồi đóng vai trò rất quan trọng đối với việc sửa chữa cơ thể, học tập, ghi nhớ và loại bỏ độc tố tích tụ trong ngày”, bà Macauley nói. “Khi người mắc Alzheimer mất đi giai đoạn này, họ cũng đánh mất chu trình làm sạch quan trọng nhất của não bộ.”
Theo các nhà nghiên cứu, điều này có thể tạo thành một vòng luẩn quẩn: ngủ kém làm suy giảm khả năng loại bỏ chất thải của não, từ đó gây thêm tổn thương và tiếp tục khiến giấc ngủ bị xáo trộn.
Khôi phục hơn 2 giờ ngủ và mở ra hướng điều trị mới
Kết quả đáng chú ý nhất xuất hiện sau khi phần lớn vi bào đệm được loại bỏ.
Những con chuột có bệnh lý tương tự Alzheimer ngủ nhiều hơn hơn 2 giờ mỗi đêm. Thời gian ngủ NREM của chúng cũng kéo dài hơn, tạo điều kiện để bước vào giấc ngủ REM, giai đoạn hỗ trợ hình thành ký ức mới.
Đáng chú ý, sự cải thiện này diễn ra trong khi lượng mảng bám amyloid trong não hoàn toàn không thay đổi.
Phát hiện trên cho thấy phản ứng viêm do vi bào đệm tạo ra có thể là nguyên nhân gây mất ngủ có khả năng đảo ngược. Điều này đồng nghĩa với việc tình trạng mất ngủ ở Alzheimer có thể được điều trị mà không nhất thiết phải loại bỏ các mảng bám.
Một câu hỏi lớn hiện được đặt ra là liệu việc khôi phục giấc ngủ ở người bệnh có thể giúp làm chậm hoặc ngắt vòng xoáy tiến triển của Alzheimer hay không.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện một số kiểu hoạt động điện não có khả năng phân biệt bệnh Alzheimer với quá trình lão hóa bình thường. Theo nhóm tác giả, EEG trong tương lai có thể trở thành một dấu ấn sinh học dễ tiếp cận, chi phí thấp và có thể theo dõi lâu dài.
“Hệ thống EEG di động có thể cho phép theo dõi bệnh nhân ngay tại nhà và sàng lọc các thay đổi liên quan đến Alzheimer mà không cần thực hiện ngay các xét nghiệm đắt đỏ hoặc xâm lấn”, bà Macauley cho biết.
Hiện phòng thí nghiệm của bà Macauley đang nghiên cứu các phương pháp làm dịu hoạt động quá mức của vi bào đệm thay vì loại bỏ hoàn toàn chúng. Hai loại thuốc đang được xem xét là Metformin, thuốc điều trị đái tháo đường và Stiripentol, thuốc chống động kinh.
Các nhà khoa học kỳ vọng rằng việc ngăn các tế bào miễn dịch duy trì trạng thái “tăng tốc” của não bộ có thể giúp khôi phục giấc ngủ khỏe mạnh, cải thiện khả năng tập trung, nhận thức và chất lượng cuộc sống nhiều năm trước khi các triệu chứng suy giảm trí nhớ xuất hiện rõ rệt.
“Nếu có thể tác động vào quá trình này, chất lượng sống, khả năng tập trung, nhận thức và tình trạng lú lẫn của người bệnh có thể được cải thiện”, bà Macauley nhận định.
Nguồn: ScienceDaily
