Läkemedlet, ett astmadrog som kallas formoterol, orsakar förstärkning av nervförbindelser i hippocampus, ett hjärncentrum som används för rymdnavigering, uppmärksamhet och främjar bildandet av nya minnen, enligt studien. Det förbättrade också kontextuellt lärande, där hjärnan integrerar rumslig och sensorisk information.
Både funktionen av hippocampus och kontextuell inlärning, som påverkas av Downs syndrom, beror på den goda tillgången på den norepinefrin neurotransmitter som hjärnan har. Denna neurotransmitter sänder sin signal genom flera typer av receptorer i neuroner, inklusive en grupp som kallas beta-2 adrenerga receptorer.
"Den här studien ger det första beviset på att riktning av beta-2-adrenerga receptorer för behandling av kognitiv dysfunktion i Downs syndrom kan vara en effektiv strategi, " säger Ahmed Salehi, huvudförfattare till studien och docent. Klinisk psykiatri och beteendevetenskap.
Downs syndrom, som orsakas av en extra kopia av kromosom 21, leder till både fysiska och kognitiva problem. Även om många av de fysiska problemen, såsom sårbarhet för hjärtproblem, nu kan behandlas, finns det ingen terapi för dålig kognitiv funktion. Som ett resultat har barn med Downs syndrom försenats med kognitiv utveckling jämfört med sina kamrater.
Dessutom utvecklar vuxna med Downs syndrom Alzheimers sjukdom, en typ av patologi i hjärnan främst hos äldre, vid 40 års ålder. Downs syndrom drabbar cirka 400 000 människor i USA och sex miljoner världen över.
I undersökningen av Downs syndrom tidigare har forskare sett försämringen av hjärncentret som tillverkar noradrenalin hos personer med Downs syndrom och deras musmodell. Tidigare arbete från Salehi-teamet visade att administrationen av en noradrenalinprekursor kunde förbättra den kognitiva funktionen i en genetiskt modifierad musmodell för att simulera Downs syndrom.
Den nya studien förfinade detta arbete genom att endast rikta in sig mot en grupp receptorer som svarar på norepinefrin: beta-2 adrenerga receptorer i hjärnan. Forskarna började med att ge möss en förening som blockerar verkan av beta-2 adrenergiska medel utanför hjärnan.
Sedan fick möss formoterol, ett läkemedel som delvis kan korsa blod-hjärnbarriären och som redan är känt för att aktivera beta 2-adrenerga receptorer. Eftersom personer med Downs syndrom är benägna att få hjärtproblem, undviker experter att aktivera en annan grupp av norepinefrin-känsliga receptorer, beta-1 adrenerga receptorer, som dominerar i hjärtat.
Forskarna märkte en förbättring i ett standardkontextuellt lärningstest hos möss. I detta test integrerar hjärnan sensorisk och rumslig information för att komma ihåg dispositionen i en komplex miljö: till exempel använder en person som använder ljud, lukt och platser för att minnas platsen för en butik i ett köpcentrum, kontextuellt lärande. Forskarna såg också fler synapser och en mer komplex struktur av dendritterna, de utskjutande ändarna av nerverna, i hippocampus efter att de drabbade mössen fick formoterol, i högst två veckor.
Fler tester behövs för att avgöra om formoterol kan vara en lämplig behandling för personer med Downs syndrom eller möjligheten att använda ett annat läkemedel som aktiverar samma receptorer, sade Salehi. Dosen som användes i denna studie var många gånger högre än den som användes för behandling av astma, varnade han, så det är inte känt om det är säkert.
En lägre dos kan fungera, eftersom andra läkemedel som påverkar adrenerga beta-2-receptorer kan vara säkrare och effektivare hos människor. Forskare vill också undersöka vilka delar av inlärningen, ta upp ny information eller bilda minnen som påverkas av läkemedelsbehandling.
Tidigare forskning för att förbättra den kognitiva funktionen hos barn med Downs syndrom har ibland väckt familjens oro för att kognitiva behandlingar kan förändra de positiva personlighetsattributen hos dessa barn, men Salehi sa att det inte är målet för Undersök ditt team.
"Vårt mål är att låta dessa barn göra det bättre i skolan, " sade Salehi. "Det är definitivt inte att förändra deras personlighet eller hur de reagerar på samhället. En förändring i barnets personlighet skulle vara mycket mer komplicerat än aktivering av en delmängd receptorer i hjärnan. "
Källa: www.DiarioSalud.net
