Kontrolowany niedobór tlenu może pomóc w chorobie Parkinsona

Na chorobę Parkinsona cierpi na świecie około 11 milionów ludzi. Postępująca degeneracja neuronów wytwarzających dopaminę – neuroprzekaźnik kluczowy dla kontroli ruchu – prowadzi do dobrze znanych objawów ruchowych, takich jak drżenie, sztywność mięśni czy spowolnienie ruchów. Wywołuje też inne istotne objawy, na przykład zmiany metaboliczne, procesy zapalne czy zaburzenia snu. Leki pomagają kontrolować chorobę, jednak nie wywołują zmian metabolicznych ani przeciwzapalnych, które są niezbędne do złagodzenia wszystkich objawów.

Hipoksja przerywana spowodowała tymczasowe obniżenie poziomu kortyzolu i leptyny

Metoda znana jako hipoksja przerywana (ang. intermittent hypoxia) ma na celu pobudzenie mechanizmów adaptacyjnych organizmu. Wdychanie powietrza o niskiej zawartości tlenu – odpowiadającego temu, z jakim można spotkać się na wysokich szczytach górskich – zazwyczaj stanowi duże obciążenie dla organizmu. Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Stanowym w São Paulo (UNESP) w Brazylii wykazało jednak, że krótka, kontrolowana ekspozycja na takie warunki jest bezpieczna i nie zakłóca snu.

Może ona również wpływać na poziom hormonów oraz markerów związanych ze stanem zapalnym u osób cierpiących na chorobę Parkinsona. Wstępne wyniki otwierają drogę do dalszych badań nad wykorzystaniem techniki jako terapii uzupełniającej w przypadku tego schorzenia.

Aktywność fizyczna może chronić mózg w chorobie ParkinsonaRegularne ćwiczenia pomagają chronić komórki nerwowe u osób z chorobą Parkinsona. Podczas wysiłku mięśnie wydzielają bowiem substancje, które wraz z krwią docierają do mózgu i mogą korzystnie wpływać na jego działanie.

Już pojedyncza sesja przerywanej hipoksji wystarczyła, aby tymczasowo obniżyć poziom kortyzolu i leptyny u osób z chorobą Parkinsona. Kortyzol to hormon związany ze stresem, leptyna – hormon wytwarzany przez tkankę tłuszczową, który odpowiada za regulację metabolizmu i uczucia sytości. Nadmiar leptyny sprzyja jednak procesom zapalnym. Ponadto odnotowano trwały wzrost stężenia adiponektyny – substancji o działaniu przeciwzapalnym, której poziom w chorobie Parkinsona bywa zaburzony. Efekt ten utrzymywał się nawet przez 24 godziny po zakończeniu eksperymentu.

Hipoksja przerywana jako uzupełniająca metoda terapeutyczna dla chorych na Parkisona?

Jak wskazał Murilo Henrique Faria, pierwszy autor badania, nierównowaga tych trzech substancji często wiąże się ze stanami zapalnymi w mózgu, zaburzeniami hormonalnymi oraz problemami ze snem, które są typowe dla choroby Parkinsona.

– Nasze wyniki pokazują, że zastosowanie przerywanej hipoksji może modulować metabolizm, co z kolei może korzystnie wpływać na jakość snu u osób z chorobą Parkinsona – podsumował Faria. Autorzy początkowo obawiali się, że hipoksja może powodować wybudzenia lub bezsenność, jednak eksperyment tego nie potwierdził. Nie zmieniła się liczba wybudzeń czy czas potrzebny na zasypianie – ani u osób z chorobą Parkinsona, ani u zdrowych ochotników.

– Wstępne wyniki wskazują, że technika ta aktywuje mechanizmy ochronne, które mogą przynieść korzyści osobom z chorobą Parkinsona, nie wywołując przy tym skutków ubocznych. To istotne, ponieważ pozwala na prowadzenie badań z udziałem większej liczby ochotników oraz stosowanie długoterminowych protokołów, które pozwolą ocenić efekty powtarzanych sesji – powiedział Fabio Barbieri z UNESP, który kierował zespołem badawczym.

Tlenek węgla a choroba Parkinsona: czy to nie nikotyna odpowiada za ochronny wpływ palenia?Rzadsze występowanie choroby Parkinsona (ChP) u osób palących tytoń od dekad intrygowało lekarzy. Choć początkowo upatrywano neuroprotekcyjnego mechanizmu w nikotynie, próby kliniczne z jej zastosowaniem zakończyły się niepowodzeniem.

Według Barbieriego pojedyncza sesja protokołu wystarczyła, aby zmienić biomarkery we krwi – na przykład obniżyć poziom kortyzolu i podnieść stężenie adiponektyny – jednak mogła nie być wystarczająca do reorganizacji cyklu snu i czuwania. Potrzebne są bardziej szczegółowe i długoterminowe badania.

Badanie potwierdziło również, że procedura nie wpłynęła na poziom żelaza we krwi ani nie zwiększyła stężenia interleukiny-6, stymulującej procesy zapalne. Wynik ten świadczy o bezpieczeństwie metody. Ponadto pomogła ona utrzymać stężenie BDNF (neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego) – białka kluczowego dla ochrony i podtrzymywania funkcji neuronów.

Kluczem naprzemienne stosowanie powietrza o obniżonej i normalnej zawartości tlenu

Korzystny wpływ okresowej hipoksji można wyjaśnić za pomocą koncepcji zwanej hormezą, czyli zdolności organizmu do adaptacji w obliczu niewielkich stresorów. Ekspozycja na powietrze o obniżonej zawartości tlenu (symulujące warunki wysokogórskie) – realizowana za pomocą masek i specjalistycznego sprzętu lub w wydzielonych komorach – jest powszechnie stosowana w treningu sportowców.

Zdaniem autorów badań kluczowe znaczenie ma naprzemienne stosowanie powietrza o obniżonej i normalnej zawartości tlenu oraz ścisła kontrola dawki. Precyzyjnie dobrany bodziec utrzymuje aktywność białka o nazwie HIF-1α (czynnik indukowany hipoksją 1-alfa). HIF-1 α pełni funkcję komórkowego sensora, który może uruchamiać mechanizmy chroniące neurony i optymalizujące produkcję energii w komórkach.

– To właśnie precyzyjna kontrola przynosi korzyści. Nie chodzi więc po prostu o wyjazd w góry – zażartował Carlos Augusto Kalva-Filho, współautor badania. Jak wyjaśnił, zjawisko to znacząco różni się od ostrej choroby wysokościowej, która u osób przebywających na dużych wysokościach wywołuje bóle głowy, nudności i zmęczenie, a u piłkarzy prowadzi do zadyszki i spadku formy. – Podczas podróży w miejsca położone na bardzo dużych wysokościach organizm jest poddawany ciągłemu i długotrwałemu stresowi, który ostatecznie staje się dla niego zbyt dużym obciążeniem. W warunkach laboratoryjnych wszystko jest pod kontrolą – zastrzegł.

Przeczytaj także: „Czy przenośne koncentratory tlenu rzeczywiście poprawiają wydolność wysiłkową w przewlekłych chorobach płuc?”.