การศึกษาพบว่ามีความเป็นไปได้ที่จะแก้ไขการหยุดชะงักของวงจรชีวิตที่พบในโรคอัลไซเมอร์ได้ด้วยการให้อาหารแบบจำกัดเวลา ซึ่งเป็นการอดอาหารเป็นระยะประเภทหนึ่งที่เน้นไปที่การจำกัดหน้าต่างการรับประทานอาหารในแต่ละวัน โดยไม่จำกัดปริมาณอาหารที่บริโภค บาคาร่า

กรุณาแนะนำตัวเองและบอกเราเกี่ยวกับประวัติการทำงานของคุณ?

ฉันชื่อ Paula Desplats, Ph.D. ฉันเป็นรองศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก (UCSD) โดยฉันจะศึกษาว่าโปรแกรมการแสดงออกของยีนมีการเปลี่ยนแปลงในสมองอย่างไร ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการเสื่อมของระบบประสาทในโรคพาร์กินสันและอัลไซเมอร์

การศึกษาของฉันมุ่งหวังที่จะทำงานบนม้านั่งสำรองเพื่อเปิดเผยรากฐานระดับโมเลกุลของพยาธิวิทยาที่สามารถให้เป้าหมายในการรักษาได้ และเพื่อระบุตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อวินิจฉัยความผิดปกติร้ายแรงเหล่านี้ในคลินิกได้ดีขึ้น ฉันได้รับปริญญาเอก จากมหาวิทยาลัย Mar del Plata ประเทศอาร์เจนตินา และย้ายไปแคลิฟอร์เนียเพื่อฝึกการเสื่อมของระบบประสาท ฉันเป็นอาจารย์ที่ UCSD Neurosciences ในปี 2009

การศึกษาแบบบุกเบิกของฉันในด้าน neuroepigenetics เผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงใน DNA methylation ในฐานะกลไกใหม่ของโรค และเปิดการสำรวจตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของ epigenetic เพื่อการวินิจฉัยโรคพาร์กินสันที่ดีขึ้นและในระยะเริ่มแรก เมื่อเร็วๆ นี้ Desplats Lab ได้มุ่งเน้นไปที่การทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงในนาฬิกานาฬิกาชีวิตทำให้พยาธิสภาพของโรคอัลไซเมอร์รุนแรงขึ้นได้อย่างไร และเพื่อประเมินมาตรการที่ปรับปรุงการทำงานของนาฬิกาชีวภาพเพื่อลดพยาธิสภาพ

คุณสามารถอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับการค้นพบหลักจากการวิจัยล่าสุดของคุณเกี่ยวกับศักยภาพในการรักษาของการแทรกแซงการปรับวงจรชีวิตเพื่อต่อต้านการลุกลามของโรคอัลไซเมอร์ได้หรือไม่

การศึกษาใหม่ของเราแสดงให้เห็นว่าการจำกัดระยะเวลาที่อนุญาตให้ให้อาหารในแต่ละวันโดยไม่เปลี่ยนปริมาณอาหารที่บริโภคสามารถมีผลในการปรับเปลี่ยนโรค แก้ไขการหยุดชะงักในจังหวะของสมอง และช่วยแก้ไขทั้งพยาธิวิทยาของสมองและการขาดดุลการรับรู้ในโมเดลเมาส์ดัดแปลงพันธุกรรมของโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญ .

งานวิจัยของคุณเน้นย้ำถึงบทบาทที่เป็นไปได้ของการหยุดชะงักของนาฬิกาชีวภาพในพยาธิสภาพของโรคอัลไซเมอร์ คุณช่วยอธิบายเพิ่มเติมว่าการหยุดชะงักเหล่านี้อาจส่งผลต่อการพัฒนาหรือการลุกลามของโรคได้อย่างไร

การสูญเสียจังหวะการเต้นของหัวใจตามปกติเป็นลักษณะสำคัญของโรคความเสื่อมของระบบประสาท และผู้ป่วยอัลไซเมอร์มากกว่า 80% ประสบปัญหาในรูปแบบของรูปแบบการนอนหลับที่หยุดชะงัก รวมถึงการล้มและนอนหลับ และลดประสิทธิภาพการรับรู้ในตอนเย็น (พระอาทิตย์ตกดิน)

ในขณะที่ภาคสนามยังคงไม่แน่ใจแน่ชัดว่าความบกพร่องของนาฬิกาชีวภาพมีส่วนทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไร แต่ความผิดปกติของนาฬิกานาฬิกาชีวภาพจะขัดขวางจังหวะในการถอดรหัสยีนที่มีผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของเซลล์ พฤติกรรม และโรค และหลักฐานที่เกิดขึ้นใหม่ชี้ให้เห็นว่าการคลี่คลายของนาฬิกาชีวภาพนี้มีส่วนทำให้เกิดน้ำตกทางพยาธิวิทยา โดยเร่งการอักเสบของสมองและการเสื่อมของระบบประสาท

แนวคิดของการให้อาหารแบบจำกัดเวลา (TRF) ดูเหมือนจะให้ผลการปรับปรุงที่สำคัญในองค์ประกอบของโรคในการศึกษาของคุณ คุณช่วยอธิบายกลไกเบื้องหลังที่ TRF ส่งผลเชิงบวกต่อจังหวะเวลาของพฤติกรรม พยาธิวิทยาของโรค และความจำในแบบจำลองเมาส์ของโรคอัลไซเมอร์ได้หรือไม่

ข้อมูลของเราชี้ให้เห็นว่า TRF สามารถทำให้รูปแบบการถอดรหัสของยีนที่ควบคุมโดย circadian เป็นปกติในสมองของแบบจำลองเมาส์ดัดแปลงพันธุกรรมของโรคอัลไซเมอร์ ที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงการถอดรหัสที่ตอบสนองต่อ TRF ดังกล่าวปรากฏโดยโปรตีนโพลีคอมบ์คอมเพล็กซ์ Bmi1 ซึ่งควบคุมการชราภาพของเซลล์ ควบคุมการตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA และลดลงในสมองตามอายุ

ผลกระทบที่สำคัญอื่นๆ ที่เราสังเกตเห็นคือการปรับปรุงเวลาที่ใช้ในการหลับและการนอนหลับทั้งหมด การค้นพบนี้มีความเกี่ยวข้องทางคลินิก เนื่องจากผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ประสบปัญหาในการล้มและนอนหลับ ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความจำและกระบวนการทางสรีรวิทยาอื่นๆ การค้นพบที่น่าสนใจอีกชุดหนึ่งคือหลักฐานของวิถีทางของคอเลสเตอรอลที่ดีขึ้น และการเปลี่ยนแปลงเมทริกซ์ของหลอดเลือดและนอกเซลล์ในสมอง ผลลัพธ์เหล่านี้อาจนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับผลเชิงบวกของ TRF ต่อพยาธิวิทยา เช่น การกวาดล้างเบต้า-อะไมลอยด์ที่เพิ่มขึ้น

การศึกษาของคุณแสดงให้เห็นว่า TRF ลดการสะสมของอะไมลอยด์และเพิ่มการกวาดล้างAβ42 คุณช่วยหารือถึงผลกระทบของการค้นพบเหล่านี้ในบริบทของโรคอัลไซเมอร์และการแทรกแซงการรักษาที่อาจเกิดขึ้นได้หรือไม่

การสะสมของแผ่นอะไมลอยด์เบต้าภายในสมองเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่รู้จักกันดีที่สุดของโรคอัลไซเมอร์ แผ่นอะไมลอยด์ทำให้เกิดพยาธิสภาพและการอักเสบในเนื้อเยื่อสมองโดยรอบ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยชิ้นส่วน Aβ42 ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์จำนวนมากแสดงให้เห็นว่าการกวาดล้าง Aβ42 ในน้ำไขสันหลังในสมองลดลงหลายสิบปีก่อนเริ่มมีอาการทางคลินิก

งานวิจัยของคุณชี้ให้เห็นว่าการให้อาหารตามกำหนดเวลาไม่เพียงส่งผลต่อการเผาผลาญเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อการเสื่อมของระบบประสาทและจังหวะการเต้นของหัวใจในวงกว้างอีกด้วย คุณช่วยอธิบายเพิ่มเติมว่าธรรมชาติของการให้อาหารตามกำหนดเวลาแบบ pleiotropic นี้เกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไร

โรคอัลไซเมอร์เป็นโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาทที่ซับซ้อนและมีหลายปัจจัย ซึ่งเริ่มต้นหลายปี (หรือหลายสิบปี) ก่อนที่จะแสดงอาการทางคลินิก ดังนั้นจึงเหมาะสมที่พยาธิสภาพของโรคอัลไซเมอร์ดูเหมือนจะได้รับการแก้ไขโดยผลกระทบจากเยื่อหุ้มปอดในวงกว้างที่เกิดจากการปรับวงจรชีวิตผ่าน TRF

จากการที่ตัวชี้วัดทางชีวภาพทางคลินิกมีความละเอียดอ่อนมากขึ้นสำหรับการโจมตีและการลุกลามของโรค จำนวนผู้ป่วยที่เพิ่มขึ้นจะได้รับการวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ เกี่ยวกับความเสี่ยงที่ลุกลาม ความเสี่ยงโรคอัลไซเมอร์ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานการดูแลในกรณีดังกล่าว และการรับประทานอาหารแบบจำกัดเวลาจึงอาจเป็นแนวทางการรักษาที่สามารถนำไปใช้ได้ในระยะแรกของอาการ  

การให้อาหารแบบจำกัดเวลาดูเหมือนจะมีศักยภาพในการปรับเปลี่ยนวิถีของโรคอัลไซเมอร์ได้ คุณมองเห็นการประยุกต์ใช้ TRF ในการแปลเป็นแนวทางที่เข้าถึงได้เพื่อจัดการกับความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับการแทรกแซงที่สามารถชะลอหรือหยุดการลุกลามของโรคได้อย่างไร

การให้อาหารแบบจำกัดเวลาคือการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตที่สามารถบูรณาการเข้ากับชีวิตประจำวันของเราได้อย่างง่ายดายและทันที แนวทางการบริโภคอาหารนี้อาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงชีวิตของผู้ที่ได้รับผลกระทบจากโรคอย่างเห็นได้ชัด

คุณช่วยพูดถึงความท้าทายหรือข้อจำกัดใดๆ ที่พบในระหว่างการศึกษาของคุณได้ไหม และการค้นพบนี้อาจปูทางไปสู่การวิจัยในอนาคตทั้งในด้านจังหวะการเต้นของหัวใจและโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไร โดยทั่วไปแล้ว อะไรคือความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่ต้องเผชิญในการวิจัยของโรคอัลไซเมอร์โดยทั่วไป  

ความท้าทายที่สำคัญประการหนึ่งคือลักษณะทางพยาธิวิทยาของโรคอัลไซเมอร์ที่มีหลายปัจจัย ซึ่งการหยุดชะงักของระบบทางชีววิทยาหลายอย่างส่งผลให้เซลล์ประสาทเสื่อมลง นอกจากนี้ ยกเว้นการกลายพันธุ์เล็กน้อยที่เกี่ยวข้องกับโรค ยังไม่มีปัจจัยเชิงสาเหตุเฉพาะที่สามารถกระตุ้นพยาธิสภาพได้

การศึกษาผลกระทบของการรักษาต่อผู้ป่วยอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายเมื่อสมองเป็นอวัยวะหลักที่ได้รับผลกระทบ เนื่องจากไม่สามารถเข้าถึงได้อย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่มีความละเอียดอ่อนเพื่อติดตามผลลัพธ์ของการแทรกแซง ในเวลาเดียวกัน มีข้อจำกัดในการใช้เมาส์แบบจำลองของโรคอัลไซเมอร์ เนื่องจากไม่ได้แสดงถึงสิ่งที่พบได้ในมนุษย์ที่เป็นโรคนี้อย่างเพียงพอ

เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของโรคอัลไซเมอร์และการหยุดชะงักของชีวิตประจำวัน คุณเชื่อว่าการวิจัยของคุณในด้านใดควรได้รับการสำรวจหรือตรวจสอบเพิ่มเติมในการศึกษาทางคลินิกของมนุษย์

เรามีความสนใจในการถอดรหัสกลไกระดับโมเลกุลและวิถีทางเฉพาะของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการลดการควบคุมวงจรชีวิตในระยะเริ่มแรกของโรค เนื่องจากการศึกษาเหล่านี้อาจเปิดเผยเป้าหมายการรักษาแบบใหม่ที่อาจชะลอการลุกลามของโรค

ศักยภาพในการรักษาของการแทรกแซงการปรับ circadian ถือเป็นงานวิจัยที่น่าตื่นเต้น จากการค้นพบของคุณ ขั้นตอนต่อไปในแง่ของการแปลงานวิจัยนี้เป็นวิธีการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์คืออะไร

แน่นอนว่าขั้นตอนต่อไปคือดำเนินการศึกษาทางคลินิกนำร่องที่ออกแบบมาอย่างดี เราหวังว่าจะแปลผลการวิจัยของเราไปที่คลินิกเพื่อทดสอบความเป็นไปได้ในการฝึกรับประทานอาหารแบบจำกัดเวลาสำหรับผู้ป่วยที่มีภาวะสติปัญญาเสื่อมหรือสมองเสื่อม และเพื่อตรวจสอบว่าอาหารนี้ให้ประโยชน์ในมนุษย์ที่คล้ายคลึงกันกับที่เราสังเกตเห็นในสัตว์ทดลองหรือไม่ การศึกษาประเภทนี้ต้องอาศัยความไว้วางใจและความร่วมมือระหว่างครอบครัว แพทย์ ทีมคลินิก และนักวิจัย

งานวิจัยของคุณอาจส่งผลต่อความเข้าใจที่กว้างขึ้นว่าวิถีชีวิตและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมสามารถส่งผลต่อโรคทางระบบประสาทนอกเหนือจากแนวทางเภสัชกรรมแบบดั้งเดิมได้อย่างไร

การค้นพบของเราสอดคล้องกับหลักฐานที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าโรคอัลไซเมอร์ต้องได้รับการรักษาเพื่อสะท้อนถึงสาเหตุและพยาธิวิทยาที่ซับซ้อน วิธีการดังกล่าวอาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตและพฤติกรรมที่ช่วยเสริมการแทรกแซงทางเภสัชกรรม และอาจมีประสิทธิภาพสูงในการชะลอและป้องกันการลุกลามของโรค

โดยสรุป การศึกษาของคุณให้ความกระจ่างเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างการหยุดชะงักของชีวิตประจำวัน การให้อาหารแบบจำกัดเวลา และโรคอัลไซเมอร์ คุณสามารถสรุปประเด็นสำคัญและผลกระทบจากการค้นพบของคุณสำหรับทั้งชุมชนวิทยาศาสตร์และบุคคลที่ได้รับผลกระทบจากโรคอัลไซเมอร์ได้หรือไม่

ข้อความสำคัญที่เราอยากจะเน้นย้ำคือการปรับรายวันโดยการให้อาหารแบบจำกัดเวลามีประสิทธิภาพในการปรับเปลี่ยนลักษณะทางพยาธิวิทยาและพฤติกรรมหลายประการของโรคอัลไซเมอร์ในแบบจำลองเมาส์ งานของเราเน้นย้ำถึงความสำคัญของการศึกษาในอนาคตเพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้นถึงศักยภาพในการรักษาของการรับประทานอาหารแบบจำกัดเวลา ซึ่งเป็นแนวทางที่ทรงพลังที่อาจเปลี่ยนวิถีของโรคในผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญ