Глимфатическая дисфункция и нарушения сна: опосредованное влияние на болезнь Альцгеймера

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Церебролизин в лечении когнитивных нарушений. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(3):20-25

Молекулярные и клеточные механизмы восстановительных эффектов сна. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2023;(5-2):15-20

Глимфатическая система мозга — нейробиология и клиническая патология. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(5):13-19

Современные возможности ранней диагностики болезни Альцгеймера у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(6):121-128

Ca2+-регулируемые ферменты кальпаин и кальцинейрин в процессах нейродегенерации и перспективы нейропротективной фармакотерапии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(7):32-40

Дигидрокверцетин как системный нейропротектор для профилактики и лечения β-амилоид-ассоциированных заболеваний головного мозга. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(7):136-142

Синдром обструктивного апноэ сна — недооцененный фактор риска когнитивных нарушений. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(8):36-41

Лечение Церебролизином снижает риск перехода синдрома мягкого когнитивного снижения в деменцию у родственников 1-й степени родства пациентов с болезнью Альцгеймера: проспективное сравнительное исследование. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(8):90-97

Роль глимфатического клиренса в механизмах взаимосвязи цикла «сон—бодрствование» и развития нейродегенеративных процессов. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(9):31-36

Современные достижения в диагностике и лечении глаукомы. Вестник офтальмологии. 2023;(3):96-106

В современных исследованиях поднимается вопрос о потенциально значимой роли глимфатической дисфункции в развитии процессов нейродегенерации и патологического старения. Точные молекулярные механизмы еще не до конца известны, однако существует большое количество данных о связи между депривацией сна и снижением выведения β-амилоида и других белков-нейротоксинов, которые ассоциированы с развитием нейродегенеративных заболеваний, в частности болезни Альцгеймера. В обзоре проанализирована актуальная научная информация в данной области исследований, описаны новейшие научные открытия особенностей глимфатической системы, а также проиллюстрированы исследования маркеров, которые, предположительно, являются указанием на ухудшение работы глимфатической системы. Рассмотрена связь между депривацией сна и патофизиологическими механизмами, связанными с нейродегенеративными заболеваниями, а также отмечены потенциальные мишени, которые могут быть использованы для лечения или задержки развития данных расстройств.

Ключевые слова:

память

глимфатическая система

REM-сон

болезнь Альцгеймера

ALPS-индекс

Авторы:

Кащенко С.А.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России

ORCID: 0009-0001-7274-3861

Еранова А.А.

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

ORCID: 0009-0002-8187-9012

Чугуй Е.В.

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

ORCID: 0009-0004-0019-6493

Дата поступления:

04.12.2023

Дата принятия в печать:

29.12.2023

Список литературы:

Bishir M, Bhat A, Essa MM, et al. Sleep Deprivation and Neurological Disorders. Biomed Res Int. 2020;2020:5764017. https://doi.org/10.1155/2020/5764017
Dementia. WHO. Accessed December 2, 2023. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/dementia.
Михайлова Н.М. Деменции позднего возраста: смертность и сроки дожития. Психиатрия. 2019;17(2):54-67. https://doi.org/10.30629/2618-6667-2019-17-2-54-67
Cutsuridis V, Yoshida M. Editorial: Memory Processes in Medial Temporal Lobe: Experimental, Theoretical and Computational Approaches. Front Syst Neurosci. 2017;11:19. https://doi.org/10.3389/fnsys.2017.00019
Reyes-Resina I, Samer S, Kreutz MR, et al. Molecular Mechanisms of Memory Consolidation That Operate During Sleep. Front Mol Neurosci. 2021;14:767384. https://doi.org/10.3389/fnmol.2021.767384
Ribeiro S, Shi X, Engelhard M, et al. Novel experience induces persistent sleep-dependent plasticity in the cortex but not in the hippocampus. Front Neurosci. 2007;1(1):43-55. https://doi.org/10.3389/neuro.01.1.1.003.2007
Giuditta A. Sleep memory processing: the sequential hypothesis. Front Syst Neurosci. 2014;8:219. https://doi.org/10.3389/fnsys.2014.00219
Tononi G, Cirelli C. Sleep and the Price of Plasticity: From Synaptic and Cellular Homeostasis to Memory Consolidation and Integration. Neuron. 2014;81(1):12-34. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.12.025
Diering GH, Nirujogi RS, Roth RH, et al. Homer1a drives homeostatic scaling-down of excitatory synapses during sleep. Science. 2017;355(6324):511-515. https://doi.org/10.1126/science.aai8355
Feld GB, Born J. Neurochemical mechanisms for memory processing during sleep: basic findings in humans and neuropsychiatric implications. Neuropsychopharmacology. 2020;45:31-44. https://doi.org/10.1038/s41386-019-0490-9
Frank MG, Heller HC. The Function(s) of Sleep. Handb Exp Pharmacol. 2019;253:3-34. https://doi.org/10.1007/164_2018_140
Hu X, Cheng LY, Chiu MH, et al. Promoting memory consolidation during sleep: A meta-analysis of targeted memory reactivation. Psychol Bull. 2020;146(3):218-244. https://doi.org/10.1037/bul0000223
Merlo E, Bekinschtein P, Jonkman S, et al. Molecular Mechanisms of Memory Consolidation, Reconsolidation, and Persistence. Neural Plast. 2015;2015:687175. https://doi.org/10.1155/2015/687175
Rasch B, Born J. About sleep’s role in memory. Physiol Rev. 2013;93(2):681-766. https://doi.org/10.1152/physrev.00032.2012
Walker MP. The role of sleep in cognition and emotion. Ann N Y Acad Sci. 2009;1156:168-197. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2009.04416.x
Kleim B, Wilhelm FH, Temp L, et al. Sleep enhances exposure therapy. Psychol Med. 2014;44(7):1511-1519. https://doi.org/10.1017/s0033291713001748
Hutchison IC, Rathore S. The role of REM sleep theta activity in emotional memory. Front Psychol. 2015;6:1439. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2015.01439
Уолкер М. Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях. Пер. с англ. Феоклистовой В.М. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус; 2021.
Hurtado-Alvarado G, Pavón L, Castillo-García SA, et al. Sleep loss as a factor to induce cellular and molecular inflammatory variations. Clin Dev Immunol. 2013;2013:801341. https://doi.org/10.1155/2013/801341
Shokri-Kojori E, Wang G-J, Wiers CE, et al. β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018;115(17):4483-4488. https://doi.org/10.1073/pnas.1721694115
Iliff JJ, Wang M, Liao Y, et al. A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid β. Sci Transl Med. 2012;4(147):147ra111. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3003748
Oshio K. What Is the «Glymphatic System»? Magn Reson Med Sci. 2023;22(1):137-141. https://doi.org/10.2463/mrms.bc.2021-0059
Harrison IF, Ismail O, Machhada A, et al. Impaired glymphatic function and clearance of tau in an Alzheimer’s disease model. Brain. 2020;143(8):2576-2593. https://doi.org/10.1093/brain/awaa179
Lopes DM, Llewellyn SK, Harrison IF. Propagation of tau and α-synuclein in the brain: therapeutic potential of the glymphatic system. Transl Neurodegener. 2022;11(1):19. https://doi.org/10.1186/s40035-022-00293-2
Fultz NE, Bonmassar G, Setsompop K, et al. Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep. Science. 2019;366(6465):628-631. https://doi.org/10.1126/science.aax5440
Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 2013;342(6156):373-377. https://doi.org/10.1126/science.1241224
Scullin MK, Gao C. Dynamic Contributions of Slow Wave Sleep and REM Sleep to Cognitive Longevity. Curr Sleep Med Rep. 2018;4(4):284-293. https://doi.org/10.1007/s40675-018-0131-6
Kroeger D, Vetrivelan R. To sleep or not to sleep — Effects on memory in normal aging and disease. Aging Brain. 2023;3:100068. https://doi.org/10.1016/j.nbas.2023.100068
Hsu JL, Wei YC, Toh CH, et al. Magnetic Resonance Images Implicate That Glymphatic Alterations Mediate Cognitive Dysfunction in Alzheimer Disease. Ann Neurol. 2023;93(1):164-174. https://doi.org/10.1002/ana.26516
Taoka T, Masutani Y, Kawai H, et al. Evaluation of glymphatic system activity with the diffusion MR technique: diffusion tensor image analysis along the perivascular space (DTI-ALPS) in Alzheimer’s disease cases. Jpn J Radiol. 2017;35(4):172-178. https://doi.org/10.1007/s11604-017-0617-z
Park CJ, Kim SY, Kim JH, et al. Evaluation of glymphatic system activity using diffusion tensor image analysis along the perivascular space and amyloid PET in older adults with objectively normal cognition: a preliminary study. Front Aging Neurosci. 2023;15:1221667. https://doi.org/10.3389/fnagi.2023.1221667
Steward CE, Venkatraman VK, Lui E, et al. Assessment of the DTI-ALPS Parameter Along the Perivascular Space in Older Adults at Risk of Dementia. J Neuroimaging. 2021;31(3):569-578. https://doi.org/10.1111/jon.12837
Tatti E, Rossi S, Innocenti I, et al. Non-invasive brain stimulation of the aging brain: State of the art and future perspectives. Ageing Res Rev. 2016;29:66-89. https://doi.org/10.1016/j.arr.2016.05.006
Rajji TK. Transcranial Magnetic and Electrical Stimulation in Alzheimer’s Disease and Mild Cognitive Impairment: A Review of Randomized Controlled Trials. Clin Pharmacol Ther. 2019;106(4):776-780. https://doi.org/10.1002/cpt.1574
Lynch M, Pham W, Sinclair B, et al. Perivascular spaces as a potential biomarker of Alzheimer’s disease. Front Neurosci. 2022;16:1021131. https://doi.org/10.3389/fnins.2022.1021131
Lin Y, Jin J, Lv R, et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation increases the brain’s drainage efficiency in a mouse model of Alzheimer’s disease. Acta Neuropathol Commun. 2021;9(1):102. https://doi.org/10.1186/s40478-021-01198-3
Boespflug EL, Iliff JJ. The Emerging Relationship Between Interstitial Fluid-Cerebrospinal Fluid Exchange, Amyloid-β, and Sleep. Biol Psychiatry. 2018;83(4):328-336. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2017.11.031
Кондратьев А.Н., Ценципер Л.М. Глимфатическая система мозга: строение и практическая значимость. Анестезиология и реаниматология. 2019;(6):72-80. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201906172
Yuhas D. How the brain cleans itself. Nature. 2012. Accessed November 20, 2023. https://doi.org/10.1038/nature.2012.11216
Ishikawa A, Kanayama Y, Matsumura H, et al. Selective rapid eye movement sleep deprivation impairs the maintenance of long-term potentiation in the rat hippocampus. Eur J Neurosci. 2006;24(1):243-248. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.2006.04874.x

Закрыть метаданные