Co więcej, w grupie starszych osób z utratą pamięci, taka tlenoterapia poprawiła przepływ krwi w mózgu i poprawiła ogólne zdolności poznawcze i pamięć, jak wykazały badania.

„Badając i lecząc chorobę Alzheimera na modelu zwierzęcym, możemy wdrożyć nasze odkrycia, aby uwzględnić również ludzi” – powiedział dr Uri Ashery, szef Sagol School of Neuroscience na Uniwersytecie w Tel Awiwie i współautor badania. komunikat prasowy .

„Po serii zabiegów hiperbarycznych starsi pacjenci, którzy już cierpieli na utratę pamięci, wykazali poprawę przepływu krwi do mózgu – a także rzeczywistą poprawę wydajności poznawczej” – powiedział Ashery. „W konsekwencji udało nam się zademonstrować utajony potencjał medycyny hiperbarycznej w leczeniu schorzeń neurologicznych wywodzących się z niedotlenienia – to znaczy niedoboru tlenu docierającego do komórek”.

Te odkrycia sugerują, że „terapia hiperbaryczna stosowana w młodym wieku prawdopodobnie całkowicie zapobiegnie tej ciężkiej chorobie” – powiedział dr Ronit Shapira, badacz z tytułem doktora na Uniwersytecie w Tel Awiwie i główny autor badania.

Badanie „ Tlenowa terapia hiperbaryczna łagodzi dysfunkcję naczyń krwionośnych i obciążenie amyloidem w mysim modelu choroby Alzheimera iu pacjentów w podeszłym wieku ” zostało opublikowane w czasopiśmie Aging .

Czynniki wpływające na zdrowie naczyń krwionośnych, takie jak cukrzyca, otyłość, palenie tytoniu i wysokie ciśnienie krwi, zwiększają ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera i pogorszenia funkcji poznawczych podczas starzenia.

Najczęstszym mechanizmem choroby naczyń krwionośnych (naczyniowych) w chorobie Alzheimera jest odkładanie się płytek amyloidowych, które są stwardniałymi grudkami białek beta-amyloidowych.

Płytki te mogą zmniejszać przepływ krwi w mózgu i obniżać poziom tlenu — tworząc stan zwany niedotlenieniem — u pacjentów, a także poprzedzać wystąpienie demencji. Według naukowców korelują one również ze stopniem upośledzenia funkcji poznawczych u poszczególnych osób.

Tak więc terapie poprawiające zdrowie naczyń krwionośnych mogą pomóc w poprawie zdolności poznawczych u osób doświadczających pogorszenia funkcji poznawczych z powodu choroby Alzheimera lub innych powiązanych schorzeń.

Tlenoterapia hiperbaryczna lub HBOT to podawanie 100% tlenu pod ciśnieniem większym niż jedna atmosfera. Został zatwierdzony w Stanach Zjednoczonych w 13 wskazaniach — w tym w chorobie dekompresyjnej wynikającej z nurkowania, z której prawdopodobnie jest najlepiej znany — i był używany poza wskazaniami rejestracyjnymi w celu poprawy funkcji poznawczych po udarze lub pourazowym uszkodzeniu mózgu, znanym jako TBI.

Wsparta badaniami klinicznymi, hiperbaryczna terapia tlenowa może pomóc pacjentom po TBI poprzez wywołanie wzrostu nowych naczyń krwionośnych w mózgu, zwiększenie przepływu i objętości krwi (mózgowej) oraz poprawę struktury mózgu.

Teraz badacze z Uniwersytetu w Tel Awiwie w Izraelu przetestowali wpływ HBOT na mysi model choroby Alzheimera. Ich celem było odkrycie powiązanych mechanizmów komórkowych i molekularnych, a także ocena terapii u osób starszych ze znaczną utratą pamięci.

„Połączenie modelu zwierzęcego, na podstawie którego moglibyśmy poznać patologię choroby, wraz z istniejącą i dostępną terapią, budzi nadzieję, że teraz będziemy w stanie stawić czoła jednemu z największych wyzwań zachodniego świata” – powiedział Shapira. Warto zauważyć, że obecne szacunki pokazują, że globalna częstość występowania demencji może sięgać nawet 24 milionów przypadków.

W badaniu zastosowano mysi model 5XFAD, u którego szybko rozwija się ciężka choroba blaszki amyloidowej wraz z nieprawidłowościami naczyniowymi i upośledzeniem funkcji poznawczych. Sześciomiesięczne 5XFAD i zdrowe myszy poddawano działaniu HBOT w wykonanej na zamówienie komorze pod dwukrotnie wyższym ciśnieniem atmosferycznym przez 60 minut dziennie, pięć dni w tygodniu, przez cztery tygodnie — 20 godzin terapii w ciągu jednego miesiąca).

Po miesiącu analiza tkanki mózgowej wykazała znaczną redukcję płytek amyloidowych w hipokampie, obszarze mózgu niezbędnym do uczenia się i zapamiętywania, który jest szczególnie podatny na uszkodzenia we wczesnych stadiach choroby Alzheimera.

Aby ocenić wpływ HBOT in vivo lub w żywym organizmie, zespół wykorzystał obrazowanie mikroskopem dwufotonowym, które umożliwia obrazowanie żywej tkanki. Tutaj odkryto, że HBOT hamuje pojawianie się nowo powstałych blaszek miażdżycowych i zmniejsza objętość blaszek już istniejących.

„Co uderzające, HBOT powstrzymał znaczny wzrost objętości małych, istniejących wcześniej blaszek i ułatwił zmniejszenie objętości średnich i dużych blaszek” – napisał zespół.

Aby zrozumieć mechanizmy molekularne, które przyczyniły się do zmniejszenia liczby płytek amyloidowych, zespół przeprowadził eksperymenty w celu oceny konkretnych białek zaangażowanych w przetwarzanie prekursora amyloidu i usuwanie białka amyloidu. Wyniki wykazały, że HBOT zmniejsza enzymy zaangażowane w przetwarzanie amyloidu i zwiększa aktywność komórkową szlaków związanych z degradacją i usuwaniem amyloidu.

Od początku do końca okresu badania, mikroskopia dwufotonowa wykazała znaczące zmniejszenie średnic naczyń krwionośnych w ciągu miesiąca u kontrolnych (nieeksponowanych na HBOT) myszy 5XFAD. W przeciwieństwie do tego, u leczonych myszy nie zaobserwowano zmniejszenia średnicy naczyń krwionośnych po HBOT. Przepływ czerwonych krwinek również znacznie poprawił się po HBOT w porównaniu z grupą kontrolną (+82,82% vs -20,35%), co bezpośrednio wykazało, że „HBOT złagodził zmniejszenie średnicy naczyń krwionośnych, a zatem przyczynił się do zwiększenia przepływu krwi w 5XFAD myszy” – napisali naukowcy.

„Ten przełom był możliwy dzięki nowemu podejściu badawczemu, które wykorzystuje mikroskopy wielofotonowe” – powiedział dr Pablo Blinder, adiunkt na uniwersytecie i współautor badania.

„Pozwoliło nam to śledzić ulepszenia wskaźników pobranych z modeli zwierzęcych przed i po każdym zabiegu w komorze” – powiedział Blinder. „Jednocześnie sprawdzamy średnice naczyń krwionośnych i powstawanie blaszek amyloidowych w ich mózgach”.

W zadaniach behawioralnych myszy 5XFAD, którym podawano HBO, wykazywały lepsze zdolności do budowania gniazd i zachowania eksploracyjne niż w grupie kontrolnej. Testy pamięci rozpoznawania przestrzennego z użyciem labiryntu myszy kontrolnych wykazały skrócenie czasu eksploracji nowych przestrzeni w porównaniu do tych znanych. Leczenie HBOT znacząco odwróciło ten trend.

W teście śladowego warunkowania strachowego myszy kontrolne wykazywały zaburzoną pamięć kontekstową niż normalne rodzeństwa z tego samego miotu, co odzwierciedlało mniejszą aktywność zamrażania w komorze treningowej po kondycjonowaniu. Dla porównania, to upośledzenie zostało odwrócone u myszy 5XFAD traktowanych HBO.

Na koniec zespół zbadał zdolność tlenoterapii hiperbarycznej do zmiany przepływu krwi w mózgu i wpływania na funkcje poznawcze u osób starszych. W badaniu na ludziach ( NCT02790541 ), nazwanym ANGIOHBOT, wzięło udział 62 uczestników w Asaf Harofeh Medical Center w Izraelu. W badaniu tym opisano wyniki sześciu pacjentów ze znaczną utratą pamięci, których średnia wieku wynosiła 70 lat.

Średni ogólny wynik poznawczy uczestników przed HBOT był podobny do średniego wyniku w populacji ogólnej dla tego samego wieku i poziomu wykształcenia, podczas gdy wyniki pamięci były znacznie niższe. HBOT przeprowadzono w 60 sesjach dziennie po pięć sesji w tygodniu w ciągu trzech miesięcy. Każda sesja obejmowała 100% tlenu w dwóch atmosferach przez 90 minut z pięciominutową przerwą na powietrze co 20 minut.

Skany MRI wykazały, że hiperbaryczna terapia tlenowa znacznie zwiększyła przepływ krwi w kilku obszarach mózgu od 16 do 23% w porównaniu z przed leczeniem. Po HBOT nastąpił znaczny wzrost ogólnego wyniku poznawczego, ze 102,4 do 109,5, w którym najbardziej poprawiły się wyniki dotyczące pamięci, uwagi i szybkości przetwarzania informacji. Ponadto średnie wyniki pamięci po HBOT poprawiły się z 86,6 do 100,9.

„Poprawa tych wyników koreluje z poprawą pamięci krótkiej i roboczej oraz skróceniem czasu obliczeń i odpowiedzi, a także zwiększoną zdolnością do wyboru i koncentracji na odpowiednim bodźcu” – napisali naukowcy.

Zespół stwierdził, że po raz pierwszy nielekowa terapia „okazała się skuteczna w zapobieganiu podstawowym procesom biologicznym odpowiedzialnym” za rozwój choroby Alzheimera.

Stwierdzili, że stosowanie HBOT może być nowym strategicznym podejściem do zapobiegania chorobie Alzheimera.

„Lecząc podstawowy problem, który powoduje pogorszenie funkcji poznawczych z wiekiem, w rzeczywistości wyznaczamy drogę do zapobiegania” – powiedział dr Shai Efrati, współautor badania i profesor nadzwyczajny w Szkole Medycznej Sacklera i Sagol. Szkoła Neuronauki na Uniwersytecie w Tel Awiwie.

„Prawdopodobnie medycyna hiperbaryczna może potencjalnie zapewnić możliwość życia z dobrą funkcją mózgu bez związku z wiekiem chronologicznym” – powiedział Efrati.

„Ideą jest rozpoczęcie terapii przed wystąpieniem klinicznych objawów demencji oraz przed pogorszeniem i utratą rozległej tkanki mózgowej. Jest to etap, w którym naczynia krwionośne ulegają niedrożności, a przepływ krwi i dopływ tlenu do mózgu są zmniejszone – zjawisko, które może mieć miejsce już w stosunkowo młodym wieku” – dodał.