Ученые, которые скармливали мышам коктейль из ключевых аминокислот, улучшили нарушения сна, вызванные травмами головного мозга у животных. Эти новые результаты предполагают возможное диетическое лечение миллионов людей, пострадавших от черепно-мозговой травмы (ЧМТ) – состояния, которое в настоящее время не поддается лечению.
"Если будет доказано, что этот вид диетического лечения помогает пациентам восстановить функции после черепно-мозговой травмы, он может стать важной пользой для общественного здравоохранения," сказал соруководитель исследования Акива С. Коэн, доктор философии.D., нейробиолог Детской больницы Филадельфии (CHOP).
Коэн является соавтором исследования ЧМТ на животных, опубликованного сегодня в журнале Science Translational Medicine. Он сотрудничал с двумя экспертами по медицине сна: соавтором Алланом I. Пакет, M.D., Ph.D., директор Центра нейробиологии сна и циркадной нейробиологии Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета; и первый автор Миранда М. Лим, М.D., Ph.D., ранее работал в Центре сна Пенн, а теперь преподает в Медицинском центре Портленда, штат Вирджиния, и Орегонском университете здоровья и науки.
Каждый год в U.S., около 2 миллионов человек страдают ЧМТ, что является основной причиной инвалидности во всех возрастных группах. Хотя 75 процентов зарегистрированных случаев ЧМТ представляют собой более легкие формы, такие как сотрясение мозга, даже сотрясение мозга может вызвать хронические неврологические нарушения, включая когнитивные, двигательные проблемы и проблемы со сном.
"Нарушения сна, такие как чрезмерная дневная сонливость и ночная бессонница, ухудшают качество жизни и могут задерживать когнитивное восстановление у пациентов с ЧМТ," сказал Лим, невролог и специалист по медицине сна. Хотя врачи могут облегчить опасный отек, который возникает после тяжелой ЧМТ, не существует методов лечения основного повреждения мозга, связанного с нейроповеденческими проблемами, такими как нарушение памяти, обучения и режима сна.
Коэн и его команда исследуют использование выбранных аминокислот с разветвленной цепью (BCAA) – предшественников нейротрансмиттеров глутамата и ГАМК, которые участвуют в коммуникации между нейронами и помогают поддерживать нормальный баланс активности мозга. Его исследовательская группа ранее показала, что диета BCAA восстанавливает когнитивные способности у мышей с травмой головного мозга. Настоящее исследование было первым, в котором анализировались модели сна и бодрствования на животных моделях.
Сравнивая мышей с экспериментально вызванной ЧМТ легкой степени с неповрежденными, ученые обнаружили, что раненые мыши не могли бодрствовать в течение длительных периодов времени. У травмированных мышей была более низкая активность нейронов орексина, которые помогают поддерживать бодрствование животных. Это похоже на результаты исследований на людях, показывающие снижение уровня орексина в спинномозговой жидкости после ЧМТ.
В текущем исследовании диетическая терапия восстановила нейроны орексина до нормального уровня активности и улучшила бодрствование у мышей с травмой головного мозга. Записи ЭЭГ также показали улучшение паттернов мозговых волн у мышей, которые употребляли диету с BCAA.
"Эти результаты на животной модели служат доказательством принципа исследования этого диетического вмешательства в качестве лечения пациентов с ЧМТ," сказал Коэн. "Если пищевая добавка может улучшить режим сна и бодрствования, а также когнитивные проблемы, она может помочь пациентам с травмой головного мозга восстановить жизненно важные функции." Коэн предупредил, что имеющиеся данные не подтверждают, что пациенты с ЧМТ сами принимают коммерчески доступные аминокислоты.