Ricerche

Un nuovo studio del Lighting Research Center del Rensselaer Institute è il primo a raccogliere dati sull'esposizione circadiana alla luce e sull'attività in individui con Alzheimer.

Gli individui affetti da morbo di Alzheimer e demenze correlate (ADRD) spesso dormono durante il giorno e sono svegli la notte. La situazione può metterli in pericolo di loro vita se lasciano la loro casa e vagano all'esterno [wandering].

Questo modello di sonno irregolare e wandering notturno, e l'onere che ne deriva per i loro caregivers, è il motivo principale gli individui con ADRD sono collocati in ambienti più controllati come le case di riposo. Un nuovo studio del Lighting Research Center (LRC) del Rensselaer Polytechnic Institute pone le basi perchè l'esposizione alla luce diventi un possibile trattamento per la riduzione dei disturbi del sonno degli adulti più anziani e quelli con ADRD.

Finanziato dal National Institute on Aging (NIA), lo studio è il primo a raccogliere dati sulle esposizioni alla luce circadiane nei soggetti con ADRD. I risultati dello studio mostrano che gli individui con ADRD hanno godono di livelli bassi di luce, mostrano livelli di attività più bassi, e hanno maggiori alterazioni nei ritmi circadiani naturali rispetto agli anziani sani. I risultati mostrano anche che queste situazioni peggiorano durante l'inverno nelle persone con ADRD.

"Abbiamo utilizzato schemi di luce/buio e attività/riposo per valutare i danni circadiani ed i nostri risultati sono coerenti con gli studi precedenti. Tuttavia, questo studio è il primo nel settore ad esaminare la sincronia tra lo schema di luce circadiano e il modello di risposta delle attività per valutar l'anomalia circadiana", ha detto Mariana Figueiro, professore associato al Rensselaer e direttore del Light and Health Program al LRC, che ha condotto lo studio. "Le misurazioni hanno rivelato che quelli con ADRD hanno sperimentato più anomalie circadiane degli anziani".

I risultati dello studio, intitolato "Misure di campo delle esposizioni di luce e delle perturbazioni circadiane in due popolazioni di anziani", apparirà sul Journal of Alzheimer Disease. La Figueiro ha presentato i risultati del team di ricerca alla Conferenza Internazionale dell'Alzheimer's Association a Vancouver il 17 luglio. Insieme alla Figueiro, hanno partecipato allo studio Mark S. Rea, Professore Direttore di LRC, Robert Hamner specialista di ricerca al LRC, insieme a Patricia Higgins e Thomas Hornick, medici alla Case Western Reserve University e al Louis Stokes Cleveland VA Medical Center di Cleveland in Ohio.

Una crescente evidenza indica che l'alterazione del ritmo circadiano con modelli irregolari di luce/buio è associata ad una ridotta qualità della vita e a un aumento del rischio di malattia. I ritmi circadiani sono governati da un orologio principale del corpo umano in quello che è conosciuto come nucleo soprachiasmatico (SCN), che ha un periodo intrinseca leggermente più lungo di 24 ore. In media, il SCN viene eseguito con un periodo di 24,2 ore. I modelli luce/buio sulla retina, la parte fotosensibile dell'occhio, sincronizzano il SCN alle 24 ore del giorno solare, regolando i ritmi biologici, ad esempio quando siamo attivi e quando dormiamo. Senza l'esposizione a un normale modello quotidiano di luce e buio, i ritmi circadiani possono diventare irregolari.

"La biologia è guidata dai ritmi circadiani ad ogni livello, e la luce è lo stimolo principale per la sincronizzazione del sistema circadiano al giorno solare. Quantificando lo schema di esposizione luce/buio di un individuo, siamo in grado di prescrivere 'trattamenti di luce', promuovendo gli scambi circadiani e così migliorando la salute e il benessere", ha detto la Figueiro.

Per raccogliere i dati per lo studio, il team di ricerca ha utilizzato un Dimesimeter, un dispositivo delle dimensioni di un centesimo sviluppato dal LRC, per registrare la quantità di luce fotopica e circadiana a cui è esposto l'individuo e se è attivo o a riposo. Il dispositivo registra questi livelli di luce e di attività in modo continuativo per molti giorni, e può essere facilmente attaccato al collo o ai risvolti della camicia, al cappello, ai braccialetti, o agli occhiali da vista. Il Dimesimeter consente ai ricercatori di esaminare gli schemi di luce/buio e attività/riposo in coloro che sperimentano disturbi circadiani del sonno, come i malati di Alzheimer. I dati del dispositivo possono essere scaricati su un computer ed elaborati per calcolare una correlazione incrociata dei dati attività/riposo e di esposizione luce/buio, una misura delle successioni/interruzioni circadiane.

"Il sistema Dimesimeter permette ai ricercatori di misurare accuratamente i modelli di esposizione luce/buio e di attività/riposo per quantificare le interruzioni circadiane. In questo modo, siamo in grado di raccogliere dati ecologici sulle popolazioni che soffrono di disturbi del sonno circadiani", ha detto Rea. "Questo nuovo studio con il Dimesimeter è un passo importante verso l'obiettivo di approfondire la conoscenza dell'impatto delle interruzioni circadiane sulla salute umana".

Per il nuovo studio finanziato dal NIA, il team di ricerca ha arruolato 16 anziani sani e 21 adulti con ADRD per indossare un Dimesimeter sui polsi per una settimana. Il team di ricerca in Cleveland ha raccolto i dati di quelli con ADRD e il team di ricerca di Troy ha raccolto i dati provenienti da volontari anziani sani. Dai dati ottenuti, i ricercatori hanno calcolato due metriche per ogni soggetto: l'attività relativa (RA) per misurare l'attività e il fasore di magnitudo per misurare sia l'esposizione alla luce che l'attività.

L'analisi ha rivelato che durante l'inverno, quelli con ADRD sperimentano maggiori interruzioni circadiane rispetto agli adulti sani, come risulta dai loro fasori significativamente più brevi e dai più bassi valori di Ra. Quelli con ADRD studiati in inverno hanno avuto fasori di magnitudo significativamente più brevi rispetto a quelli studiati in estate. Gli adulti con ADRD erano meno attivi durante le ore di veglia rispetto agli adulti sani, e gli adulti con ADRD studiati in inverno sono stati esposti a meno luce rispetto agli adulti sani in inverno e degli adulti con ADRD in estate. Il team di ricerca sta attualmente offrendo un intervento di luce a quelli con ADRD e ai loro caregivers misurandone l'impatto sulla loro efficienza del sonno e sull'interruzione circadiana.

Guardando al futuro, il Dimesimeter potrebbe un giorno permettere ai medici di prevedere la tempistica ottimale della terapia con la luce necessaria per risincronizzare la fase circadiana con il giorno solare. Tali trattamenti possono variare dal restare all'aperto per 15 minuti, al sedersi di fronte a una scatola luminosa dotata di LED blu per un periodo di tempo stabilito, secondo la Figueiro.

Lo scorso anno, la rivista internazionale The Scientist ha nominato il Dimesimeter del LRC come uno delle "10 Migliori Innovazioni del 2011".

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Fonte: Materiale del Lighting Research Center

Pubblicato in Medical News Today il 26 Luglio 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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