Alkohol förändrar hjärnan
Alkohol förändrar hjärnans flexibilitet på grund av dolda symtom av demens
Alkoholbruk har associerats med en ökad risk för kognitiv svikt och demens. Men ny forskning från Texas A&M University Narech K. Vashist of Medicine vid Texas A&M Health menar att sammanbandet mellan alkohol och Alzheimers sjukdom är betydligt mer komplicerat än man tidigare trott.
I stället för att påverka alla Alzheimer-relaterade förändringar i hjärnan på samma sätt, interagerade alkohol annorlunda med amyloid-beta-relaterad och tau-relaterad patologi i djurmodeller, två viktiga patologiska processer involverade i Alzheimers sjukdom.
Studien leddes av en postdoktoral forskare, Dr. Yufei Hung i Dr. Jun Wangs laboratorium, professor vid institutionen för neurovetenskap och experimentell terapi. Forskarna fokuserade på hur alkohol påverkar hjärnkretsar som är viktiga för beteendemässig flexibilitet, eller förmågan att justera beteende när situationer förändras. Denna förmåga försämras ofta vid både beroende och Alzheimers sjukdom.
"Vi började fundera på om samma kretsar som är involverade i flexibilitet och anpassning också kan vara viktiga vid Alzheimers sjukdom", sa Huang.
Teamet studerade en hjärnkrets som kallas den kortikostriatala kretsen, vilken hjälper till att kontroller beslutsfattande och beteendemässig flexibilitet. När denna krets inte fungerar korrekt kan människor ha svårt att anpassa sig till ny information eller förändrade miljöer.
För att testa effekterna av alkohol använde forskarna djurmodeller som representerar olika patologiska egenskaper relaterade till Alzheimers sjukdom. En modell baserad på amyliod-beta, ett protein som bildar plack i hjärnan. Den andra baserades på tau, ett protein som bildar trassel inuti hjärnan.
Det de fann överraskade dem.
Alkohol påverkade kommunikationen på olika sätt i den kortikostriatala kretsen, en viktig nervväg involverad i målinriktade beteenden. I djurmodeller med amyloid-beta-patologi minskade alkohol kommunikationen i kretsen. Hos de med tau-patologi ökade alkohol kommunikationen i samma krets. Med andra ord ledde samma exponering till motsatta effekter beroende på vilken typ av förändring relaterad till Alzheimers sjukdom som fanns.
"Detta fynd var en fullständig överraskning för oss", sa Huang. "Vi förväntade oss att alkohol skulle förvärra båda tillstånden på ett liknande sätt, men det var inte vad vi såg."
Forskarna förklarade att amyloid-beta och tau påverkar hjärnan på olika sätt. Amyloid-beta-patologi är ofta förknippad med onormala ökningar av neural aktivitet, medan tau-patologi ofta är kopplad till minskad kommunikation mellan hjärnceller.
Baserat på dessa kända skillnader förväntade sig teamet initialt att alkohol skulle driva varje modell ytterligare i sin befintliga patologiska riktning - öka kommunikationen i kretsen vid amyloid-beta-modellen och minska den i tau-modellen. I stället producerade alkohol det motsatta mönstret, vilket minskade kommunikationen i amyloid-beta-modellen samtidigt som den ökade den i tau-modellen.
"Resultatet var nästan motsatsen till vad vi förväntade oss", sa Huang. "För oss belyser det en viktig princip inom biologin: Att kombinera två riskfaktorer ger inte alltid en enkel additiv effekt."
Studien bidrar till en växande förståelse för att Alzheimers sjukdom inte är ett enda enhetligt tillstånd. Olika människor kan ha olika kombinationer av sjukdomsstadium, patologi, genetik och livsstilsfaktorer, vilket kan påverka hur hjärnan reagerar på yttre faktorer som alkohol.
"Detta är viktigt eftersom Alzheimers sjukdom inte är ett enhetligt tillstånd", sa Huang.
"Människor kan skilja sig åt i sjukdomsstadium, typ av hjärnförändringar, genetik och livsstilsfaktorer."
Studien belyser också en oväntad koppling mellan forskning inom Alzheimers sjukdom och beteendevetenskap. Wangs laboratorium har länge studerat hur substanser som alkohol påverkar hjärnkretsar som är involverade i inlärning och beslutsfattande. Dessa studier visade att substansanvändning kan leda till långsiktiga förändringar i hjärnans flexibilitet, vilket också påverkas tidigt i Alzheimers sjukdom.
Denna överlappning fick forskare att fråga sig om alkohol också kan påverka Alzheimersrelaterade hjärnförändringar.
Utöver effekter på hjärnsignalering fann studien också att alkohol kan störa immunceller i hjärnan, särskilt amyloidmodellen. Dessa immunceller, kallade mikroglia, hjälper till att upprätthålla hjärnhälsan och reagera på förändringar relaterade till sjukdom som amyloidansamling.
"Alkohol förändrade inte bara funktionen i hjärnkretsen utan verkade också störa immuncellssvar i hjärnan", sa Huang. "Detta kan vara ett sätt på vilket alkohol bidar till dysfunktion i hjärnan på grund av Alzheimers sjukdom."
Även om studien gjordes i djurmodeller säger forskarna att resultaten väcker viktiga frågor om människors hälsa. Alkohol kanske inte påverkar alla med risk för Alzheimers sjukdom på samma sätt. Personer som redan har tidiga hjärnförändringar relaterade till sjukdom, kan reagera olika på alkoholexponering.
Teamet hoppas att framtida studier kommer att titta på alkoholkonsumtion hos människor tillsammans med biomarkörer i hjärnan som amyloid, tau och markörer av inflammation. Detta skulle kunna bidra till att klargöra om alkohol har andra eller starkare effekter hos personer som redan befinner sig i tidiga stadier av Alzheimers sjukdom.
För närvarande bidrar studien till en växande förståelse för att hjärnhälsan forms av en kombination av biologi, miljö och livsstil. Alkohol, snarare än att ha en enda effekt på hjärnan, kan interagera med befintliga tillstånd på sätt som är mer komplexa än man tidigare trott.
I slutändan säger forskarna att målet inte bara är att förstå Alzheimers sjukdom bättre, utan också att förstå hur vardagsexponering kan forma hjärnhälsan över tid.
Kommentarer
Skicka en kommentar