Blocking blue light to treat mania - a translational approach to a promising new treatment
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 911893
- Ansvarlig person
- Silje Skrede
- Institusjon
- Helse Bergen HF
- Prosjektkategori
- Forskningsprosjekt
- Helsekategori
- Mental Health
- Forskningsaktivitet
- 5. Treatment Developement
Rapporter
Dette toårige prosjektet springer ut av HV911678, som omhandler kliniske effekter av behandling med orange (blåblokkerende) briller ved bipolar mani, en kandidat for adjuvant behandling av denne tilstanden. Som ledd i den translasjonelle tilnærmingen i prosjektet det rapporteres om her, er effektene av blålysblokkering på en rekke fysiologiske parametre, i tillegg til søvn og motorisk aktivitet, analysert i materialet fra den kliniske studien Virtual Darkness as Additive Treatment in Mania (VATMAN), ledet av Tone G. Henriksen. Resultatene peker mot at bruk av blåblokkerende briller har positive kliniske effekter. En sannsynlig virkningsmekanisme er deaktivering av nevronale kretser som kontrollerer affekt og kognisjon direkte, og ikke virker gjennom normalisering av døgnrytme eller andre indirekte mekanismer.
Prosjektets hovedmål er å utvikle en rottemodell for fysiologiske effekter av blålysblokkering. Dette vil gi mest relevante resultater dersom en kan undersøke effektene i dyr med relevant fenotype, det vil si ett eller flere trekk ved bipolar mani. Det blir ofte benyttet ulike type sentralstimulerende medikamenter for å oppnå dette, men vi har ikke ønsket å benytte farmakologiske modeller. Derfor har vi tatt i bruk en modell der rotter søvndepriveres gjennom å måtte "arbeide" 8 timer i strekk, ved å gå i "løperhjul" som roterer langsomt. Rotter som har gjennomført denne typen økter 4 døgn på rad, til forskjellige tider i sin døgnrytme, har blitt grundig monitorert før, under og etter perioden med søvndeprivasjon. Søvndeprivasjon førte til forstyrrelser i en rekke fysiologiske parametre som vanligvis har en fast døgnrytme, f.eks. kroppstemperatur, med til dels lang varighet etter at perioden med "arbeid" var over. I tillegg hadde "arbeidsperioden" konsekvenser for kroppsvekt og for uttrykket av en lang rekke metabolske gener og klokkegener i lever og hypothalamus.
Modellen som nå er etablert, gir et godt grunnlag for å studere effektene av blått lys og dets blokkering i en modell som dels har felles fenotypiske karakteristika med bipolar lidelse. Dette kan bety at en kommer nærmere en forklaring på hvordan blåblokkerende briller utøver sin symptomlindrende effekt, og i tillegg kan avdekke deres effekt på fysiologiske og metabolske parametre.
Farmakologisk behandling er en hjørnesten i behandlingen av akutt mani. Imidlertid kan det ta lang tid før medikamenter har tilfredsstillende effekt, og det er en rekke bivirkninger knyttet til medikamentell behandling. Utvikling og evaluering av tilleggsbehandling som kan forkorte varigheten av episoder med mani kan derfor få mye å si for personer som rammes. Det er svært viktig at nye behandlingsalternativer kartlegges grundig før de eventuelt tas i mer utberedt bruk. Oppmerksomheten rundt såkalt kronobiologisk terapi, som lysbehandling og bruk av blåblokkerende briller, er økende i den generelle befolkningen. Økt kunnskap blant personer som kan være aktuelle for slik behandling stiller krav til kunnskapsnivået i behandlingsapparatet. Prosjektet har bidratt til å styrke kompetansen innen kronoterapi i flere miljøer regionalt.
Hva kan dyremodeller si oss om hvordan blått lys påvirker organismen, og om hvorfor blokkering av blått lys kan hjelpe pasienter med mani?Forskningsprosjektet er startet i forlengelse av en pasientstudie der pasienter med mani behandles med blokkering av den blå delen av lys-spekteret. Dagslys er svært viktig for mennesker og mange andre organismer. Tallrike funksjoner i kroppen påvirkes av lysforhold; den kanskje viktigste er søvn-våkenhetsrytmen, men også energiomsetning og hormonnivåer har rytmiske svingninger gjennom døgnet.
I hvitt lys er det lys med mange bølgelengder, slik det kommer til syne når lyset brytes i en regnbue. Den andelen av lyset som har "blå" bølgelengder er lyset som signaliserer til hjernen at det er dag.
Personer som er i en manisk fase av en bipolar lidelse har et svært høyt aktivitetsnivå med lite søvn og mye energi, så mye at det blir vanskelig å fungere som vanlig. Behandlingen av en akutt mani krever ofte sykehusinnleggelse, og det brukes medikamenter som først gir effekt etter uker. For noen år siden ble det beskrevet at en kunne oppnå rask bedring av symptomene gjennom å plassere pasienten i et mørkt rom i mange timer om ganger, opptil 14 timer.
Nyere versjoner av denne mørketerapien utnytter at det bare er deler av lysspekteret som gjør at hjernen oppfatter at det er dagslys til stede. I praksis foregår blå-blokkerende behandling ved at pasientene bruker briller med oransje glass. Bruk av disse brillene gjør at hjernen oppfatter at det er mørkt, selv om lys med andre frekvenser enn de blå slipper gjennom brilleglassene. Behandlingen har vist seg å være svært effektiv, men det er usikkert hvordan den gir sine gode effekter. Én teori er at nettverk av nerveceller i hjernen, som er svært aktive ved mani, reduserer sin aktivitet når dagslyssignalet blokkeres. En annen er at stress-systemene i kroppen dempes. Dette undersøkes i pasienter, men effekter f.eks. i hjernen er lettere å studere i detalj hos dyr.
I dette prosjektet brukes rotter som utsettes for unormalt høye eller lave mengder blått lys. Underveis registreres søvn, signalaktivitet i hjernen, muskelaktivitet, hjerterytme, kroppstemperatur, matinntak og vekt. Etter eksponeringsperioden tas det ut prøver fra ulike hjerneregioner og organer. Markører for aktivitet i nerveceller benyttes for å studere hvilke deler av hjernen som er aktivert i større eller mindre grad. Nivåer av stresshormoner og fettstoffer i blod måles også.
En stor utfordring med bruk av forsøksdyr er at det er vanskelig å finne en god modell for mani. Vi har utført et forsøk der rotter ble satt i "løpehjul" som roterer et gitt antall ganger i minuttet. Rotter som plasseres i disse når de egentlig skulle sovet, mister søvn, slik pasienter med mani gjør. Målet er å undersøke om søvnforstyrrelsene som oppstår kan sammenliknes med det mønsteret som sees hos pasienter, og om endringer i f.eks. stressrespons henger sammen med disse. Neste trinn blir å undersøke om det tar kortere tid å komme seg igjen etter en periode med 4 "nattskift" på rad, dersom blått lys i omgivelsene blokkeres.
Videre har vi utført en pilotstudie der rotter ble utsatt for blått lys i to timer en enkelt gang. Dette hadde uttalt effekt på hjerterate og kroppstemperatur, som gjenspeiler stress. Effekten varte i inntil 4 dager. De foreløpige resultatene har gitt et godt grunnlag for videre forsøk som kartlegger de basale mekanismene for hvordan blått lys kan påvirke oss. Gjennom samarbeid med de ansvarlige for kliniske studier har vi gode muligheter til å følge opp funn fra våre studier i pasienter.
Vitenskapelige artikler
Henriksen Tone E G, Skrede Silje, Fasmer Ole Bernt, Hamre Børge, Grønli Janne, Lund Anders
Blocking blue light during mania - markedly increased regularity of sleep and rapid improvement of symptoms: a case report.
Bipolar Disord 2014 Dec;16(8):894-8. Epub 2014 sep 27
PMID: 25264124
Deltagere
- Silje Skrede Prosjektleder
- Tone Elise Gjøtterud Henriksen Prosjektdeltaker
- Andrea Rørvik Marti Prosjektdeltaker
- Jelena Mrdalj Prosjektdeltaker
- Janne Grønli Prosjektdeltaker
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til Faglig rapportering, Helse Vest