Je LED osvětlení klíčem k léčbě Alzheimerovy choroby?
Přelomová studie vědců z proslulého Massachusettského technického institutu, publikovaná v mezinárodním vědeckém žurnálu Nature Research, může osvětlit léčbu Azheimerovy choroby. Doslova. Výzkum, v jehož čele stála profesorka neurologie Lie-Huei Tsai, naznačuje, že vystavení pacientů LED světlům, blikajícím o specifické frekvenci by mohlo představovat vysoce účinnou léčbu neurodegenerativního onemocnění mozku, proti němuž zatím stále není lék. V takovém případě by se pacienti s Alzheimerovou chorobou mohli podle instrukcí svého lékaře vizuální stimulací správně nastaveného LED světla úspěšně léčit sami. A v klidu domova.
Působení blikajícího LED osvětlení by bylo neinvazivní metodou léčby, která by nezahrnovala medikamenty s vedlejšími účinky nebo jakoukoli formu elektrické či magnetické stimulace. „Všechno, co musíme udělat, je vystavit pacienty nějaké senzorické stimulaci, jako je blikající LED světlo. A to může mít opravdu zásadní účinky,“ sdělila ředitelka Institutu pro učení a paměť Tsai listu Boston Magazine.
Co je Alzheimerova choroba?
Nemoc, pojmenovaná po německém lékaři Aloisi Alzheimerovi, jenž ji jako první v roce 1906 popsal, představuje neurodegenerativní onemocnění mozku, jehož důsledkem je postupné odumírání nervových buněk. Alzheimerova choroba je dnes nejčastější typ demence u osob středního a vyššího věku. Člověk, postiženou touto nemocí, nejprve postupně pociťuje zhoršení dlouhodobé paměti až do takové míry, že přestává poznávat své okolí a nevzpomíná si takřka na nic ze své minulosti. Poté následuje poškození jak těch zbývajících kognitivních, tak doposud nezhoršených intelektuálních a fyzických funkcí.
Skutečná příčina Alzheimerovy choroby zatím zůstává záhadou, ovšem na něčem se vědci přece jen shodnou – výraznou roli u této nemoci hrají beta amyloidové proteiny, ať už jako hlavní determinant vzniku choroby či pouze jako její příznak. Pokud tělo produkuje příliš beta amyloidového proteinu, který tak není dostatečně rychle rozkládán a odstraňován, vznikají v mozkové kůře tzv. senilní plaky. Ty pak působí v mozku jako roznětka a postupně v něm rozvrátí veškeré poměry nervových synapsí a axonů, což v konečném důsledku vyústí k širokému spektru neurologických projevů.
Charakteristické pro pacienty s Alzheimerovou chorobou je například opakování stejných otázek, aniž by si uvědomovali, že daný dotaz už byl několikrát vznešen. Typické je též ztrácení věcí a jejich pokládání na nesprávná místa. Problémy nastávají i v oblasti komunikace, kde dochází k nelogické výstavbě vět či obtížnějšímu hledání slov. Doprovodným jevem bývá i častá dezorientace v prostoru a změny nálad.
Lidé s Alzheimerovou chorobou zaznamenávají pozvolný úbytek frekvence mozkových vln. Jejich hodnotu měříme v jednotkách Hertz (Hz). Kupříkladu hodnota 40 Hz znamená dosažení frekvence čtyřiceti kmitů za sekundu. V takovém případě už jde o gama vlny, tedy nejvyšší stupeň mozkové aktivity. Ty dosahují frekvence 25 – 100 Hz, přičemž typická hodnota je 40 Hz. Gama vlny podporují pozornost, mentální ostrost a správné fungování paměti. Takové frekvence však lidé, trpící Alzheimerem, už nedosahují, takže ztrácejí na bystrosti a slábne jim paměť.
Jak pomůže LED osvětlení?
Tým vědců testoval metodu s LED světly na myších, které byly laboratorně nakaženy Alzheimerovou chorobou a vykazovaly symptomy zcela shodné s těmi lidskými – citelný pokles gama vln a vznik senilních plaků plných beta amyloidu. Postup nebyl nikterak těžký – u první pokusné skupiny nainstalovali na zadní stranu terária, v němž byly myši, LED pásky, naprogramované k blikání v různých frekvencích. Druhé skupině pak položili před stejně naprogramované LED reflektory.
První pokus s vizuální stimulací LED světly s výstupní frekvenci 20 Hz ještě úspěšný nebyl. Ke štěstí nevedla ani snaha o oscilaci 80 Hz frekvenčním LED osvětlením. Po hodině vizuální stimulace pomocí LED pásek a LED reflektorů, blikajících o frekvenci 40 Hertzů, však přišel zlom! Šedesát minut působení LED světla stačilo k tomu, aby výzkumníci zaznamenali 40-50% snížení hladiny beta amyloidních proteinů.
Důvod tkvěl v tom, že senzorická stimulace blikajícími LED světly v testovaných myších náhle vyvolala do té doby už nedosažitelnou optimální hodnotu gama vln. Ty, jak poté vědci zjistili, značně zlepšily schopnost imunitních buněk vymýtit beta amyloidy z mozku. Imunitní buňky, známé jako mikroglie, u zdravého jedince účinně vymýtí prakticky všechny beta amyloidní proteiny, čímž zabraňuje tvorbě senilních plaků. U lidí s Alzheimerovou chorobou tomu však není, protože se mikroglie nakazí, stanou se pro mozek toxickými a nejsou schopné ho už účinně chránit od beta amyloidů.
Optimálně blikající LED světlo a jím vyvolané gama vlny pak mikroglie této nákazy a škodlivosti zbavuje, takže imunitní buňky se pomocí LED osvětlení prošly morfologickými změnami a vrátily se k jejich starému já. Mozek se tak už mohl opět zrůdným amyloidům sám bránit.
Proč zrovna LED?
Vědecký tým profesorky Tsai zpočátku pracoval pomocí optogenetiky, metody světelné kontroly geneticky modifikovaných neuronů. Ta se však ukázala jako moc agresivní, neboť ono nezbytné vložení cizího genu, který v buňkách nejprve musí vytvořit iontové kanály, citlivé na světlo, představuje člověku krajně nepříjemný zásah do živé tkáně mozku.
Nic podobného u vizuální stimulace pomocí LED světel není potřeba. Proto také vědci zavrhli techniku optogenetiky zavrhli a pracovali pouze s LED osvětlením, u něhož není nutná předchozí infiltrace do mozku. „LED světla nabízejí mnohem méně invazivní a nenásilnou léčbu, která je daleko vhodnější pro lidské použití,“ uvedla profesorka Tsai v rozhovoru pro Boston Magazine.
Původem vietnamská neuroložka však dobře ví, že neexistuje žádná záruka, zdali to, co v takové míře fungovalo u myší, bude mít stejné účinky i na člověka. Proto už pracuje na nové studii, v níž svoji metodu vizuální stimulace LED světly zkouší na lidech.
Jako u každé revoluční myšlenky jde o běh na dlouhou trať s nejasným výsledkem, ovšem pokud se prokáže, že lidské reakce na léčbu LED osvětlením jsou stejné, možnosti, jež se tím otevřou, budou nesmírné. V takovém případě by podle Lie Huei Tsai bylo v budoucnu možné, aby se pacienti s Alzheimerovou chorobou mohli podle instrukcí svého lékaře vizuální stimulací správně nastaveného LED světla úspěšně léčit sami a v klidu domova.
Objevte dosud netušená tajemství LED světel!
Chcete se dozvědět další zajímavosti o LED osvětlení? Podívejte se na náš blog!
