Die Alzheimer-Krankheit, eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, äußert sich durch Symptome wie Gedächtnisverlust, Aphasie, Agnosie und beeinträchtigte Exekutivfunktionen. Traditionell sind Patienten zur Linderung ihrer Symptome auf Medikamente angewiesen. Aufgrund der Einschränkungen und möglichen Nebenwirkungen dieser Medikamente haben Forscher ihr Augenmerk jedoch auf die nicht-invasive Phototherapie gerichtet und dabei in den letzten Jahren bedeutende Durchbrüche erzielt.
Kürzlich entdeckte ein Team unter der Leitung von Professor Zhou Feifan vom Biomedical Engineering College der Universität Hainan, dass eine kontaktlose transkranielle Phototherapie pathologische Symptome lindern und die kognitiven Fähigkeiten bei älteren und an Alzheimer erkrankten Mäusen verbessern kann. Diese bahnbrechende Erkenntnis, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, bietet eine vielversprechende Strategie für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen.
Die Pathologie der Alzheimer-Krankheit verstehen
Die genaue Ursache der Alzheimer-Krankheit bleibt unklar, sie ist jedoch durch eine abnormale Beta-Amyloid-Proteinaggregation und neurofibrilläre Knäuel gekennzeichnet, die zu neuronaler Dysfunktion und kognitivem Verfall führen. Das Gehirn ist das stoffwechselaktivste Organ des Körpers und produziert bei neuronaler Aktivität erhebliche Stoffwechselabfälle. Eine übermäßige Ansammlung dieser Abfälle kann Neuronen schädigen und erfordert eine effiziente Entfernung über das Lymphsystem.
Die meningealen Lymphgefäße, die für die Entwässerung des Zentralnervensystems von entscheidender Bedeutung sind, spielen eine Schlüsselrolle bei der Beseitigung toxischer Beta-Amyloid-Proteine, Stoffwechselabfällen und der Regulierung der Immunaktivität, was sie zu einem Ziel für die Behandlung macht.
Der Einfluss der Phototherapie auf Alzheimer
Das Team von Professor Zhou nutzte einen 808-nm-Nahinfrarotlaser für eine vierwöchige berührungslose transkranielle Phototherapie bei alten und an Alzheimer erkrankten Mäusen. Diese Behandlung verbesserte die Funktion der meningealen lymphatischen Endothelzellen erheblich, verbesserte die Lymphdrainage und linderte letztendlich pathologische Symptome und verbesserte kognitive Funktionen bei den Mäusen.
Förderung der neuronalen Funktion durch Phototherapie
Phtotherapie kann die neuronale Funktion durch verschiedene Mechanismen verbessern und verbessern. Beispielsweise spielt der Immunprozess eine entscheidende Rolle in der Alzheimer-Pathologie. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass die Bestrahlung mit einem grünen 532-nm-Laser die Funktion der Immunzellen steigern, intrinsische Mechanismen in tiefen zentralen Neuronen auslösen, vaskuläre Demenz verbessern und die Blutflussdynamik sowie die klinischen Symptome bei Alzheimer-Patienten verbessern kann. Die anfängliche Gefäßbestrahlung mit grünem Laser hat signifikante Verbesserungen der Blutviskosität, der Plasmaviskosität, der Aggregation roter Blutkörperchen und neuropsychologischer Tests gezeigt.
Eine auf periphere Körperbereiche (Rücken und Beine) angewendete Rot- und Infrarotlichttherapie (Photobiomodulation) kann die intrinsischen Schutzmechanismen von Immunzellen oder Stammzellen aktivieren und so zum neuronalen Überleben und zur vorteilhaften Genexpression beitragen.
Auch oxidative Schäden sind ein kritischer pathologischer Prozess bei der Entwicklung von Alzheimer. Untersuchungen legen nahe, dass die Bestrahlung mit rotem Licht die zelluläre ATP-Aktivität erhöhen, eine metabolische Verlagerung von der Glykolyse zur mitochondrialen Aktivität in entzündlichen Mikroglia, die von oligomerem Beta-Amyloid betroffen sind, induzieren, die entzündungshemmenden Mikroglia-Spiegel erhöhen, entzündungsfördernde Zytokine reduzieren und die Phagozytose aktivieren kann, um neuronale Störungen zu verhindern Tod.
Die Verbesserung der Wachsamkeit, des Bewusstseins und der anhaltenden Aufmerksamkeit ist eine weitere praktikable Methode, um die Lebensqualität von Alzheimer-Patienten zu verbessern. Forscher haben herausgefunden, dass die Einwirkung von kurzwelligem blauem Licht die kognitiven Funktionen und die emotionale Regulierung positiv beeinflusst. Die Bestrahlung mit blauem Licht kann die Aktivität neuronaler Schaltkreise fördern, die Aktivität von Acetylcholinesterase (AchE) und Cholinacetyltransferase (ChAT) beeinflussen und dadurch die Lern- und Gedächtnisfähigkeit verbessern.
Positive Auswirkungen der Phototherapie auf Gehirnneuronen
Eine wachsende Zahl maßgeblicher Forschungsergebnisse bestätigt die positiven Auswirkungen der Phototherapie auf die Funktion von Gehirnneuronen. Es trägt dazu bei, die intrinsischen Schutzmechanismen der Immunzellen zu aktivieren, fördert die Expression neuronaler Überlebensgene und gleicht den Gehalt an mitochondrialen reaktiven Sauerstoffspezies aus. Diese Erkenntnisse bilden eine solide Grundlage für die klinischen Anwendungen der Phototherapie.
Basierend auf diesen Erkenntnissen führte das MERICAN Optical Energy Research Center in Zusammenarbeit mit einem deutschen Team und mehreren Universitäten, Forschungs- und medizinischen Einrichtungen eine Studie mit Personen im Alter von 30 bis 70 Jahren mit leichter kognitiver Beeinträchtigung, Gedächtnisverlust, vermindertem Verständnis und Urteilsvermögen durch. und verminderte Lernfähigkeit. Während der Phototherapie in der MERICAN-Gesundheitskabine hielten sich die Teilnehmer an die Richtlinien zu Ernährung und gesundem Lebensstil mit einheitlichen Medikamentenarten und Dosierungen.
Nach drei Monaten neuropsychologischer Tests, Untersuchungen des mentalen Zustands und kognitiver Beurteilungen zeigten die Ergebnisse signifikante Verbesserungen der MMSE-, ADL- und HDS-Werte bei Phototherapie-Nutzern in Gesundheitskabinen. Die Teilnehmer erlebten außerdem eine verbesserte visuelle Aufmerksamkeit, Schlafqualität und weniger Angstzustände.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Phototherapie als unterstützende Therapie zur Regulierung der Gehirnzellaktivität, zur Linderung von Neuroinflammationen und verwandten Pathologien, zur Verbesserung der Kognition und zur Verbesserung des Gedächtnisses dienen kann. Darüber hinaus eröffnet es neue Möglichkeiten für die Weiterentwicklung der Phototherapie zu einem präventiven Therapieansatz.
