Om snags wakker te wees en bedags te sluimer kan 'n ontstellende vroeë simptoom van Alzheimer se siekte wees, maar hoe die siekte ons biologiese horlosies ontwrig om hierdie simptome te veroorsaak, het ontwykend gebly.
Nou het wetenskaplikes van Cambridge ontdek dat in vrugtevlieë met Alzheimers die biologiese horlosie steeds tik, maar ontkoppel geraak het van die slaap-wakker siklus wat dit gewoonlik reguleer. Die bevindinge - gepubliseer in Disease Models & Mechanisms - kan help om meer effektiewe maniere te ontwikkel om slaappatrone by mense met die siekte te verbeter.
Mense met Alzheimer se siekte het dikwels swak biologiese ritmes, iets wat 'n las vir beide pasiënte en hul versorgers is. Periodes van slaap word korter en meer gefragmenteerd, wat lei tot periodes van wakker snags en sluimering gedurende die dag. Hulle kan ook laatmiddag en vroegaand rusteloos en opgewonde raak, iets wat bekend staan as 'sundowning'.
Biologiese horlosies gaan hand aan hand met lewe, en word gevind in alles van enkelsellige organismes tot vrugtevlieë en mense. Hulle is noodsaaklik omdat hulle organismes toelaat om hul biologie te sinchroniseer met die dag-nag veranderinge in hul omgewings.
Tot nou toe was dit egter onduidelik hoe Alzheimer's die biologiese horlosie ontwrig. Volgens dr Damian Crowther van Cambridge se departement van genetika, een van die studie se skrywers: "Ons wou weet of mense met Alzheimer se siekte 'n swak gedragsritme het omdat hulle 'n horlosie het wat ophou tik of hulle opgehou het om op die klok te reageer."
Die span het met vrugtevlieë gewerk - 'n sleutelspesie vir die bestudering van Alzheimer's. Bewyse dui daarop dat die A-beta-peptied, 'n proteïen, agter ten minste die aanvanklike stadiums van die siekte by mense is. Dit is in vrugtevlieë herhaal deur die menslike geen bekend te stel wat hierdie peptied produseer.
Deur 'n groep gesonde vlieë en 'n groep met hierdie kenmerk van Alzheimer's te neem, het die navorsers slaap-wakker patrone in die vlieë bestudeer en hoe goed hul biologiese horlosies werk.
Hulle het slaap-wakker patrone gemeet deur 'n klein infrarooi stra altjie, soortgelyk aan bewegingsensors in diefwering, aan te pas by die glasbuise wat die vlieë huisves. Toe die vlieë wakker en beweeg het, het hulle die balk gebreek en hierdie breuke in die balk is getel en aangeteken.
Om die vlieë se biologiese horlosies te bestudeer, het die navorsers die proteïen luciferase –’n ensiem wat lig uitstraal – aan een van die proteïene wat deel van die biologiese horlosie vorm, geheg. Vlakke van die proteïen styg en daal gedurende die nag en dag, en die gloeiende proteïen het 'n manier verskaf om die vlieë se interne klok na te spoor.
"Dit laat ons sien hoe die brein helderder gloei in die nag en minder gedurende die dag, en dit is die biologiese horlosie wat as 'n gloeiende brein gewys word. Dit is pragtig om eerstehands in dieselfde organisme die molekulêre werking van te kan bestudeer die horlosie en die ooreenstemmende gedrag," het dr Crowther gesê.
Hulle het gevind dat gesonde vlieë bedags aktief was en snags geslaap het, terwyl diegene met Alzheimer se lukraak slaap en wakker word. Van kardinale belang is egter dat die daaglikse patrone van die lusiferase-gemerkte proteïen dieselfde was in beide gesonde en siek vlieë, wat wys dat die biologiese horlosie steeds tik in vlieë met Alzheimers.
"Tot nou toe was die heersende siening dat Alzheimer's die biologiese horlosie vernietig het," het Crowther gesê.
"Wat ons in vlieë met Alzheimer's gewys het, is dat die klok steeds tik, maar dat dit geïgnoreer word deur ander dele van die brein en liggaam wat gedrag beheer. As ons dit kan verstaan, kan dit ons help om nuwe terapieë te ontwikkel om slaapstoornisse by mense met Alzheimers aan te pak."
Dr Simon Ridley, hoof van navorsing by Alzheimer's Research UK, wat gehelp het om die studie te finansier, het gesê: "Om die biologie agter ontstellende simptome soos slaapprobleme te verstaan, is belangrik om die ontwikkeling van nuwe benaderings om dit te bestuur of te behandel, te lei. Hierdie studie werp meer lig op hoe kenmerke van Alzheimer se siekte die molekulêre meganismes wat slaap-wakker siklusse in vlieë beheer, kan beïnvloed.
"Ons hoop dat hierdie resultate verdere studies in mense kan lei om te verseker dat vordering gemaak word vir die halfmiljoen mense in die VK met die siekte."
