Medicamentul, un medicament pentru astm numit formoterol, determină întărirea conexiunilor nervoase din hipocamp, un centru al creierului utilizat pentru navigația spațială, acordând atenție și promovând formarea de noi amintiri, potrivit studiului. De asemenea, a îmbunătățit învățarea contextuală, în care creierul integrează informații spațiale și senzoriale.
Atât funcția hipocampală, cât și învățarea contextuală, care sunt afectate de sindromul Down, depind de buna aprovizionare a neurotransmițătorului norepinefrină din creier. Acest neurotransmițător își trimite semnalul prin mai multe tipuri de receptori din neuroni, inclusiv un grup numit receptori adrenergici beta-2.
"Acest studiu oferă prima dovadă a conceptului că vizarea receptorilor beta-2 adrenergici pentru tratamentul disfuncției cognitive în sindromul Down ar putea fi o strategie eficientă", a declarat Ahmed Salehi, autorul principal al studiului și profesor asociat. Psihiatrie clinice și științe comportamentale.
Sindromul Down, care este cauzat de o copie suplimentară a cromozomului 21, duce la probleme atât fizice cât și cognitive. În timp ce multe dintre problemele fizice, cum ar fi vulnerabilitatea la probleme cardiace, pot fi tratate acum, nu există terapie pentru o funcție cognitivă slabă. Drept urmare, copiii cu sindrom Down au o dezvoltare cognitivă întârziată în comparație cu colegii lor.
În plus, adulții cu sindrom Down dezvoltă boala Alzheimer, un tip de patologie la nivelul creierului, în principal la vârstnici, la vârsta de 40 de ani. Sindromul Down afectează aproximativ 400.000 de oameni în Statele Unite și șase milioane la nivel mondial.
În investigarea sindromului Down anterior, oamenii de știință au văzut deteriorarea centrului cerebral care produce norepinefrină, la persoanele cu sindrom Down și modelul lor de șoarece. Lucrările anterioare ale echipei Salehi au arătat că administrarea unui precursor norepinefrină ar putea îmbunătăți funcția cognitivă într-un model de șoarece modificat genetic pentru a simula sindromul Down.
Noul studiu a perfecționat această lucrare, vizând doar un grup de receptori care răspund la norepinefrină: receptorii adrenergici beta-2 din creier. Cercetătorii au început prin a da șoarecilor un compus care blochează acțiunea agenților beta-2 adrenergici din afara creierului.
Apoi, șoarecii au primit formoterol, un medicament care poate traversa parțial bariera sânge-creier și este cunoscut deja că activează receptorii adrenergici beta 2. Deoarece persoanele cu sindrom Down sunt predispuse la probleme cardiace, experții evită activarea unui grup diferit de receptori sensibili la noradrenalină, receptorii adrenergici beta-1, care predomină în inimă.
Oamenii de știință au observat o îmbunătățire a unui test standard de învățare contextuală la șoareci. În acest test, creierul integrează informații senzoriale și spațiale pentru a-și aminti dispoziția unui mediu complex: de exemplu, o persoană care folosește sunete, mirosuri și locuri pentru a-și aminti locația unui magazin dintr-un mall folosește învățarea contextuală. Cercetătorii au văzut, de asemenea, mai multe sinapse și o structură mai complexă a dendritelor, capetele proeminente ale nervilor, în hipocamp după ce șoarecii afectați au primit formoterol, timp de maximum două săptămâni.
Mai multe teste sunt necesare pentru a determina dacă formoterolul ar putea fi un tratament adecvat pentru persoanele cu sindrom Down sau posibilitatea de a utiliza un alt medicament care activează aceiași receptori, a spus Salehi. Doza utilizată în acest studiu a fost de multe ori mai mare decât cea utilizată pentru tratamentul astmului, a avertizat el, astfel încât nu se știe dacă este sigur.
O doză mai mică poate funcționa, deoarece alte medicamente care afectează receptorii adrenergici beta-2 pot fi mai sigure și mai eficiente la om. Cercetătorii doresc, de asemenea, să exploreze ce părți ale învățării, absorb noi informații sau formează amintiri, sunt afectate de tratamentul medicamentos.
Cercetările anterioare pentru îmbunătățirea funcției cognitive la copiii cu sindrom Down au ridicat uneori îngrijorarea familiilor că tratamentele cognitive ar putea modifica atributele pozitive ale personalității acestor copii, dar Salehi a spus că acesta nu este obiectivul Cercetează-ți echipa.
"Scopul nostru este să le permitem acestor copii să se descurce mai bine în școală", a spus Salehi. "Cu siguranță nu este să-și schimbe personalitatea sau modul în care reacționează la societate. O schimbare a personalității copilului ar fi mult mai complicată decât activarea unui subset de receptori din creier. "
