Aivojen siivoamiseen tarvitaan syvää unta ja hitaita aivoaaltoja

– Tutkimus vahvistaa entisestään tietoa siitä, että unen laadulla on keskeinen merkitys aivojen terveydelle, sanoo yksi tutkimuksen tekijöistä, LT Tuomas Lilius (Helsingin yliopisto ja Kööpenhaminan yliopisto).

Science Advances -tiedelehdessä julkaistu hiirimallissa tehty tutkimus osoitti, että aivojen glymfaattinen järjestelmä toimi tehokkaimmin samaan aikaan aivojen hidasaaltotoiminnan kanssa. Hidasaaltotoimintaa esiintyy syvän NREM-unen aikana.

Aivoihin kuten muihinkin elimiin kertyy aineenvaihdunnan seurauksena ’kuonaa’, joka on aika ajoin puhdistettava pois. Muualla elimistössä jätehuollosta vastaa imunestekierto – lymfaattinen kierto – mutta aivoilla on oma puhdistusjärjestelmänsä, jonka tutkijat kuvasivat vasta vuonna 2012 (Iliff, Nedergaard & al, Sci Transl Med.), Tämä glymfaattinen järjestelmä saa aivo-selkäydinnesteen virtaamaan läpi aivokudoksen ja huuhtomaan sieltä epäpuhtaudet.

Jo aikaisemmin on havaittu, että glymfaattinen järjestelmä toimii pääasiassa vain unen aikana (Xie L et al. Science 2013;342:373–7). Nyt julkaistu tutkimus osoitti, että järjestelmän tehokkaaseen toimintaan tarvitaan syvää, hidasaaltoista NREM-unta.

Alzheimerin tautiin liittyy beeta-amyloidin ja tau-proteiinin kertyminen aivoihin, mikä viittaa ongelmiin puhdistusjärjestelmän toiminnassa. On mahdollista, että puhdistusjärjestelmän ongelmien taustalla on huono unen laatu: liian vähäinen syvän ja hidasaaltoisen NREM-unen määrä. Tätä olettamusta tukevat myös kliiniset havainnot, joiden mukaan unihäiriöt ovat yhteydessä Alzheimerin taudin kohonneeseen riskiin.

Aivojen pesua voi tapahtua myös anestesian aikana

Nyt julkaistu tutkimus on mielenkiintoinen myös anestesiologian kannalta, koska se paljasti, että anesteetin valinta voi vaikuttaa glymfaattisen järjestelmän toimintaan, Lilius kertoo.

– Tulokset voivat osaltaan selittää sitä, miksi iäkkäillä potilailla leikkaushoito tai tehohoitojakso voivat provosoida kognitiivisen toiminnan häiriöitä. On kenties mahdollista vähentää näitä ongelmia valitsemalla käytettävät nukutusaineet eri tavoin.

Hiirten nukuttamisessa käytettiin kuutta eri lääkeaineyhdistelmää. Anestesian aikana tarkkailtiin hiirten aivojen sähköistä toimintaa, sykettä ja aivo-selkäydinnesteen virtausta aivojen läpi.

Tutkijat havaitsivat, että jos nukutuksessa käytetyssä lääkeyhdistelmässä oli mukana aivojen noradrenergista signalointia vähentävä alfa-2-agonistien ryhmään kuuluva lääke, saavutettiin läheisesti NREM-unta muistuttava syvän ja hidasaaltoisen unen tila. Silloin myös glymfaattinen järjestelmä toimi tehokkaasti.

– Näistä alfa-2-agonistien ryhmään kuuluvista lääkkeistä toinen, deksmedetomidiini, on kliinisessä käytössä, ja itse asiassa se on jopa suomalaista alkuperää, Lilius huomauttaa.

Jos sen sijaan käytettiin anesteetteja, jotka eivät saaneet aikaan aivojen hidasaaltotoimintaa, glymfaattinen järjestelmä toimi selvästi heikommin.

–Tämä tutkimus vahvistaa jo aiemmin saatuja tuloksia, joiden mukaan unen, ikääntymisen ja Alzheimerin taudin kehittymisen välillä on vahva linkki. Tulokset osoittavat myös, että aivojen glymfaattisen järjestelmän toimintaa voidaan manipuloida vaikuttamalla unen laatuun, mikä voi avata uudenlaisia kliinisiä hoitomahdollisuuksia, toteaa tutkimusta johtanut professori Maiken Nedergaard Rochesterin yliopistosta.

Lisätietoja:

LT Tuomas Lilius, Helsingin yliopisto ja Kööpenhaminan yliopisto
Puh. +45 2843 2522
Sähköposti: tuomas.lilius@helsinki.fi

Viite: Lauren M. Hablitz, Hanna S. Vinitsky, Qian Sun, Frederik Filip Stæger, Björn Sigurdsson, Kristian N. Mortensen, Tuomas O. Lilius, Maiken Nedergaard. Increased glymphatic influx is correlated with high EEG delta power and low heart rate in mice under anesthesia. Science Advances, 27 Feb 2019

**********************************
Ystävällisin terveisin

Päivi Lehtinen, viestinnän asiantuntija, Helsingin yliopisto
paivi.m.lehtinen@helsinki.fi  050 406 2043