Alzheimer'a umut: Radyo dalgası beyni temizledi

Beynin uykuda devreye giren atık temizleme sistemi, farelerde dışarıdan uygulanan bir radyo dalgasıyla hızlandırıldı. Pekin'deki Çin Halk Kurtuluş Ordusu Genel Hastanesi'nden araştırmacıların da yer aldığı çalışmada, farelerin kafatasına herhangi bir müdahalede bulunmadan 40,68 MHz frekansında ultrakısa dalga (USW) uygulandı. Sağlıklı farelerde beyin sıvısının akışı 10 dakika içinde arttı.

16 Ekim'de Science Advances dergisinde yayımlanan sonuçlara göre aynı yöntem, kafa travması geçirmiş farelerde beyin ödemini azalttı, Alzheimer modeli farelerde ise beyindeki amiloid birikimini düşürüp hafıza testlerindeki performansı iyileştirdi. Çalışma yalnızca hayvanlar üzerinde yapıldı, yöntem insanlarda henüz denenmedi.

Glimfatik sistem nasıl çalışıyor?

Glimfatik sistem, beyin omurilik sıvısının damarların çevresindeki boşluklardan beyin dokusuna girip hücreler arasındaki atıkları süpürdüğü bir temizlik ağı. Rochester Üniversitesi'nden Maiken Nedergaard ve ekibi bu sistemi 2012'de tanımladı. Alzheimer hastalığıyla ilişkilendirilen amiloid beta ve tau gibi proteinler de bu yolla uzaklaştırılıyor.

Sistem en çok derin uykuda, yani yavaş dalga uykusunda çalışıyor. 2019'da yine Science Advances'ta yayımlanan bir çalışma, glimfatik akışın beyindeki delta dalgalarının gücüyle birlikte arttığını ortaya koymuştu. Uyku bozukluklarının bunama riskiyle ilişkilendirilmesinin nedenlerinden biri de bu bağlantı.

Ultrakısa dalga beyinde ne değiştirdi?

Ultrakısa dalga, fizik tedavide uzun süredir kullanılan, iyonlaştırıcı olmayan bir elektromanyetik dalga. Araştırmacılar farelerin başına iki elektrot yerleştirip dokuyu ısıtmayan dozlarda uygulama yaptı. Beyin elektriğini ölçen kayıtlarda (EEG ve yerel alan potansiyelleri) delta dalgaları belirgin biçimde güçlendi. Bu, derin uykuda görülen beyin ritmine benzer bir eşzamanlılık anlamına geliyor.

İlgili haberlerGünde birkaç fincan kahve ömrü uzatabilir!Depresyonun beyindeki ilk yüksek çözünürlüklü haritası çıkarıldıYaşlanan bağışıklık sistemini gençleştirmenin yolu bulundu

Etkinin anahtarı akuaporin-4 (AQP4) adlı su kanalı. Beyindeki destek hücreleri olan astrositlerin damarlara bakan uçlarında yoğunlaşan bu kanallar, sıvının dokuya geçişini sağlıyor. Dalganın tetiklediği delta ritmi, AQP4 kanallarının damar çevresinde toplanmasını kolaylaştırdı. AQP4 ilaçla engellendiğinde ya da sinir hücrelerinin ateşlenmesi baskılandığında akıştaki artış ortadan kalktı.

Hasta farelerde sonuçlar

• Kafa travması: Darbenin hemen ardından uygulanan dalga, beyin ödemini azalttı ve farelerin hareket testlerindeki toparlanmasını hızlandırdı.
• Alzheimer: Hastalığın genetik modeli olan 5×FAD farelerde yedi gün boyunca yapılan uygulamalar, beyindeki amiloid beta yükünü düşürdü. Fareler labirent ve nesne tanıma testlerinde daha iyi sonuç verdi, bu iyileşme tedavi bittikten sonra en az bir ay sürdü.

İnsanlarda işe yarar mı?

Deneyler, grup başına 7-9 farelik küçük örneklemlerle yapıldı. Fare beyni boyut ve kafatası kalınlığı bakımından insandan çok farklı. Dalganın insan beyninde aynı ritmi oluşturup oluşturmayacağı, hangi dozun güvenli olduğu ve etkinin ne kadar sürdüğü klinik çalışmalarla kanıtlanmalı. Farelerde amiloidi azaltan pek çok yöntem insanlarda aynı başarıyı gösteremeyebiliyor. 

Yöntemin avantajı, ultrakısa dalga cihazlarının fizik tedavi kliniklerinde zaten kullanılıyor olması. Beynin temizlik sistemini dışarıdan harekete geçirmeye yönelik başka çalışmalar da sürüyor. MIT'den Li-Huei Tsai'nin ekibi 2024'te Nature'da, 40 Hz'lik ışık ve ses uyarımının farelerde glimfatik yolla amiloid temizliğini artırdığını göstermişti.