Ricerche

Invecchiando, le persone hanno spesso difficoltà ad addormentarsi e a mantenere il sonno, e tendono a svegliarsi troppo presto alla mattina.

Nei soggetti con Alzheimer questo sintomo dell'invecchiamento, comune e preoccupante, tende ad essere particolarmente pronunciato, causando spesso confusione notturna e vagabondaggio.

Ora, uno studio condotto da ricercatori del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) e al Sunnybrook Health Sciences Center dell'Università di Toronto, aiuta a spiegare perché il sonno diventa più frammentato con l'età.

Le nuove scoperte, pubblicate ieri online nella rivista Brain, dimostrano per la prima volta che un gruppo di neuroni inibitori, la cui perdita induce perturbazioni nel sonno degli animali da esperimento, sono sostanzialmente minori negli anziani e nelle persone con Alzheimer, e che questo, a sua volta, è accompagnato da disturbi del sonno.

"In media, una persona nel tra 70 e 80 anni dorme circa un'ora in meno ogni notte, di una persona tra 20 e 30 anni", spiega l'autore senior Clifford Saper B., MD, PhD, presidente del reparto di Neurologia del BIDMC e Professore Ordinario «James Jackson Putnam» di Neurologia alla Harvard Medical School. "La perdita di sonno e la sua frammentazione è associata ad una serie di problemi di salute, tra cui le disfunzioni cognitive, l'aumento della pressione sanguigna e della malattia vascolare, e la tendenza a sviluppare il diabete di tipo 2. Ora sembra che la perdita di questi neuroni possa contribuire a questi diversi disturbi con l'invecchiamento".

Nel 1996, il laboratorio di Saper ha scoperto per primo che il nucleo preottico ventro-laterale, un gruppo di cellule chiave di neuroni inibitori, funzionava da "interruttore del sonno" nei ratti, spegnendo i sistemi di eccitazione del cervello e consentendo agli animali di addormentarsi. "I nostri esperimenti su animali hanno dimostrato che la perdita di questi neuroni produce una profonda insonnia, gli animali dormono solo circa la metà del tempo normale e il loro sonno rimane frammentato e interrotto", spiega.

Un gruppo di cellule nel cervello umano, il nucleo intermedio, è situato in una posizione simile e ha lo stesso neurotrasmettitore inibitorio (la galanina) del nucleo preottico ventro-laterale dei ratti. Gli autori hanno quindi ipotizzato che, se il nucleo intermedio fosse importante per il sonno umano e avesse la stessa funzione del nucleo ventro-laterale preottico dell'animale, allora potrebbe anche regolare in modo simile i cicli sonno-veglia degli esseri umani.

Per testare questa ipotesi, i ricercatori hanno analizzato i dati del «Rush Memory and Aging Project», uno studio sull'invecchiamento e sulla demenza che ha avuto inizio nel 1997 ed ha seguito un gruppo di quasi 1.000 soggetti che sono entrati sani nello studio a 65 anni e sono stati seguiti fino alla loro morte, momento in cui i loro cervelli sono stati donati per la ricerca.

"Dal 2005, la maggior parte dei soggetti del Memory and Aging Project hanno avuto registrazioni actigraphic ogni due anni. Questi consistono nell'indossare un piccolo dispositivo da polso sul braccio non dominante per 7/10 giorni", spiega il primo autore Andrew SP Lim, MD, della University of Toronto e del Sunnybrook Health Sciences Center ed ex membro del laboratorio di Saper. Il dispositivo actigraphic, che è impermeabile, è tenuto per 24 ore al giorno e controlla quindi tutti i movimenti, grandi e piccoli, suddivisi in intervalli di 15 secondi. "Il nostro lavoro precedente aveva stabilito che queste registrazioni actigraphic misurano bene la quantità e la qualità del sonno", aggiunge Lim.

Gli autori hanno esaminato il cervello dei 45 soggetti dello studio (età mediana alla morte di 89,2 anni), individuando i neuroni preottici ventro-laterali, facendo reagire ad un colorante il neurotrasmettitore galanina nel cervello. Hanno quindi correlato il comportamento riposo/attività dell'actigraphic dei 45 individui per l'anno precedente alla morte, con il numero dei neuroni preottici ventro-laterali residui all'autopsia.

"Abbiamo scoperto che nei pazienti più anziani che non hanno avuto l'Alzheimer, il numero di neuroni ventro-laterali preottici è inversamente correlato con la quantità di frammentazione del sonno", dice Saper. "Minore è il numero di neuroni, più è frammentato il sonno". I soggetti con la quantità più grande di neuroni (maggiore di 6.000) hanno passato più del 50 per cento del tempo di riposo totale nei periodi prolungati di non-movimento, che ha più probabilità di rappresentare il sonno, mentre i soggetti con il numero minore di neuroni ventro-laterali preottici (meno di 3.000) hanno passato meno del 40 per cento del tempo totale di riposo in periodi di riposo prolungati. I risultati inoltre hanno mostrato che tra i pazienti di Alzheimer, un deterioramento maggiore del sonno sembrava essere correlato al numero di neuroni ventro-laterali preottici che era andato perduto.

"Questi risultati forniscono la prima prova che il nucleo preottico ventro-laterale negli esseri umani probabilmente ha un ruolo chiave nell'indurre il sonno, e funziona in modo simile ad altre specie che sono state studiate", dice Saper. "La perdita di questi neuroni con l'invecchiamento e con l'Alzheimer potrebbe essere un motivo importante per cui gli individui più anziani spesso devono affrontare interruzioni del sonno. Questi risultati possono, quindi, portare a nuovi metodi per diminuire i problemi di sonno negli anziani e prevenire il declino cognitivo da privazione del sonno nelle persone affette da demenza".

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Hanno collaborato il primo autore Andrew Lim SP del BIDMC e dell'Università di Toronto e i ricercatori del BIDMC Brian A Ellison e Joshua L. Wang; e i ricercatori universitari Rush Lei Yu, Julie A. Schneider, Aron S. Buchman e David A. Bennett.

Fonte:  University of Toronto  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Andrew S. P. Lim, Brian A. Ellison, Joshua L. Wang, Lei Yu, Julie A. Schneider, Aron S. Buchman, David A. Bennett, and Clifford B. Saper. Sleep is related to neuron numbers in the ventrolateral preoptic/intermediate nucleus in older adults with and without Alzheimer’s disease. Brain, August 2014 DOI: 10.1093/brain/awu222

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