Az idősebb emberek körében gyakoribbak az alvászavarok. Ennek a ténynek óriási jelentősége van, hiszen feltehetőleg a rossz alvás az egyik legfontosabb faktor a kognitív képességek hanyatlása és egy sor mentális probléma hátterében. Az elalvás szabályozásával kapcsolatos ismereteknek köszönhetően már évekkel ezelőtt kiderült, hogy egy hipotalamikus sejtcsoport lehet felelős az időskori alvási problémákért. Egy új vizsgálat e folyamat újabb részleteit tárta fel, ráadásul egy ígéretes gyógyszeres kezelés működési elvét is tisztázta.
Noha az alvás miértje még nem tisztázott, afelől senkinek sincs kétsége, hogy egy alapvető szükséglet. Az alvás olyan, mint az evés vagy az ivás: rendszeresen kell ismételni, hogy a szervezet megfelelően működjön. Az alvás elhanyagolása súlyos következményekkel jár, ezt a virrasztók tapasztalatain túl számos vizsgálat támasztja alá. Az éberség általános csökkenése szinte minden kognitív képességet leront, nehezebb lesz például a figyelem fókuszálása és fenntartása, az új emlékek kódolása, fokozódik az impulzivitás, vagyis a viselkedés irányításában nagyobb szerephez jutnak a külső ingerek. A komoly alváshiány esetében akár mikroalvások is megjelenhetnek, ilyenkor néhány másodpercre elalszik az ember, ami bizonyos helyzetekben halálos veszélyt jelenthet (pl. gépjármű vezetés). Az alváshiány ráadásul nem csak az elmét, hanem a testet is megviseli. A keringési rendszer, az anyagcsere folyamatok, az immunrendszer, sőt még az ivarszervek működése is megsínyli az elégtelen alvást.
Az alváshiány tehát számos szervrendszer működését nehezíti meg, de ettől súlyosabb problémákat is okozhat. A keringési rendszerre, az anyagcserére és az impulzivitásra gyakorolt hatásán keresztül az alváshiány különféle keringési zavarokat idézhet elő, amelyek akár sztrókhoz vagy szívinfarktushoz vezethetnek. Egyértelmű együttjárás van továbbá az alváshiány és a mentális zavarok között is. A kapcsolat természete egyelőre nem teljesen tisztázott, de meglehet, hogy az alváskorlátozás által okozott idegrendszeri problémák felhalmozódása miatt alakulnak ki súlyos mentális zavarok. Mindez nem csak azért aggasztó, mert a lakosság egy jelentős hányada önkéntesen vonja meg magától az alvást, hanem azért is, mert az öregedés során egyre nehezebb biztosítani a kielégítő alvást. Idősebb korban gyakrabban jelennek meg alvászavarok, így az idősebb korosztály fokozottan ki van téve a korábban felsorolt problémáknak.
Az alvás szabályozása
Hogy megérthessük miért szaporodnak fel az elalvással és az alvás fenntartásával kapcsolatos panaszok időskorban, az alvás szabályozásának mechanizmusa felé kell fordulnunk. Az alvásszabályozás két részből tevődik össze, ebből az egyik az alvás időzítését határozza meg, a másik pedig maga az elalvás folyamata. E rendszer bármelyik komponense okozhat alvási problémákat, ám az eddigi eredmények szerint az utóbbi jelentősége nagyobb lehet az öregedés során, vagyis az elalvás folyamata problémás.
Az alvás beindításának lényege, hogy el kell hallgattatni azokat az agytörzsi sejtcsoportokat, amelyek az éberséget hozzák létre. Ezek az agytörzsi sejtcsoportok különféle neurotranszmitterekkel árasztják el az agyat, így hozzák létre a hatékony jelfeldolgozás feltételeit az agyban. A 90-es években már kiderült, hogy a hipotalamusz egyik elülső sejtcsoportja (ventrolaterális preoptikus mag – VLPO) aktiválódik az elalvás során és gátló hatású ingerületátvivőt szabadít fel az agytörzsi, éberséget okozó sejtcsoportokban. A VLPO az alvás alatt aktív, így az agytörzsi magok elcsendesednek. Érdekes módon úgy tűnik, hogy a rendszer egy másik eleme okozza a problémát az öregedés során: a hipotalamusz oldalsó részén lévő, orexinnel kommunikáló sejtcsoport, amely normálisan épp az éberséget okozó agytörzsi sejtcsoportok aktivitását stabilizálja.
Orexinerg sejtek a hipotalamuszban
A hipotalamusz oldalsó magjának orexinerg sejtjei fontos szerepet játszanak az éberség szabályozásában, ezen sejtek pusztulása okozza a narkolepsziát. A sejtek pusztulása okozza az éberség bizonytalanságát, ami a narkolepsziát jellemzi. A narkolepsziás betegek meglepő hirtelenséggel képesek elaludni napközben, mivel az orexinerg sejtek hiánya miatt az éberséget létrehozó agytörzsi sejtcsoportok aktivitása instabillá válik. A betegek ugyanakkor nehezen tartják fenn az alvást éjszaka. Ezt a legszélesebb körben elfogadott modellek annak tulajdonítják, hogy a nappali órákban bekövetkező alvások miatt nem alakul ki megfelelő alvásnyomás estére.
Néhány évvel ezelőtt egy kutatás már kimutatta, hogy az öregedés során az orexinerg sejtek mennyisége az embernél is lecsökken, ami a fentiek alapján könnyen vezethet alvási problémákhoz. Egy új vizsgálat azonban pontosabb képet adott arról, hogy az orexinerg sejtek funkcionális elváltozásai hogyan zavarják meg az alvásszabályozást. Egy amerikai kutatócsoport kalcium-érzékeny fluoreszcens festék segítségével tette láthatóvá az orexinerg sejtek elektromos aktivitását fiatal és idős egerekben. A mikroszkópos felvételek elemzésével megállapították, hogy az orexinerg sejtek az éberség során aktívak, alvás alatt pedig elcsendesednek. Az idősebb állatoknál azonban az orexinerg sejtek gyakrabban aktiválódtak, ezért az idősebb állatok éberebbek.
Ezek alapján már várható volt, hogy az idősebb egerek orexinerg neuronjai könnyebben aktiválódnak, mint a fiataloké és így több orexin szabadul fel. Ezeket a feltevéseket több kísérlettel is megerősítették a kutatók. Az orexinerg sejtek elektromos aktivitását vizsgálva a kutatók azt is kiderítették, hogy a megváltozott jellemzők hátterében egy káliumcsatorna egyik alegységének lecsökkent kifejezése áll. A káliumcsatornák állítják be a sejtek elektrofiziológiai alapvonalát, vagyis azt, hogy milyen könnyen aktiválódnak egy másik neurontól származó jel hatására.
Az orexinerg jelátvitel a jó alvás kulcsa?
A kutatók ezután a beavatkozási lehetőségek felé fordultak. Először meggyőződtek róla, hogy a káliumcsatornáknak valóban központi szerepe van az orexinerg sejtek aktivitásának szabályozásában. Fiatal egereknél mind a csatornák kifejeződésének akadályozása, mind a csatornák mesterséges blokkolása fokozta az éberséget. Ezekre az eredményekre alapozva a kutatók az idősebb állatokban is beavatkoztak az orexinerg sejtek működésébe. A káliumcsatornák mesterséges nyitása fokozta az alvással töltött időt és az alvás stabilitását is. Végül, hogy arról is meggyőződjenek a kutatók, hogy valóban a fokozott orexin kibocsájtás miatt romlik le az idős egerek alvásminősége. Azt is megvizsgálták, hogyan alakul az alvás az ún. orexin receptor antagonisták hatására. Ezek a vegyületek megakadályozzák, hogy az orexin a receptoraihoz kössön, vagyis, hogy kifejtse a hatását az idegsejteken. Az eredmények szerint ez a manipuláció is javította az idős egerek alvásminőségét.
A vizsgálat eredményei összességében tehát tisztázták, hogy az orexinerg sejtek fokozott aktivitásának hátterében az áll, hogy időskorra megváltozik a sejtek membránpotenciálját nagymértékben befolyásoló káliumcsatornák mennyisége. Emiatt a sejtek könnyebben ingerelhetők lesznek és így végső soron fokozódik az aktivitásuk. Az agyban felszabaduló orexin mennyisége így magasabb lesz, ez stabilizálja az agytörzsi ébresztő rendszer neuronjainak működését és végső soron rosszabb alvást eredményez.
Ezek ismeretében felmerült, hogy az orexinerg jelátvitel befolyásolása segíthet az alvásminőség javításában és ezt az elgondolást több kísérlettel is megerősítették. A kutatók által használt orexin antagonisták egyébként az Egyesült Államokban már kaphatók, altatóként árulják őket, amik más hasonló gyógyszerekhez képest sokkal természetesebb alvásmintázatot eredményeznek. Talán az időskori alvászavarok kezelésére is alkalmasak? Ez nagy segítség lenne, hiszen az alvászavarok számtalan más egészségügyi komplikációval járnak együtt. Fontos azonban megemlíteni, hogy a kutatás vezetőinek anyagi érdekei is fűződtek a kísérletek eredményeihez, hiszen épp az említett altatók használatát szabadalmaztatták a tavalyi évben.
Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2022/11. számában, az Agyi aktualitások rovatban jelent meg.
