Imunski sistem možganov lahko od srednjih let naprej doživi dramatično in doslej skrito preoblikovanje. Center za spomin v možganih okoli 50. leta starosti izgubi veliko svojih dolgoletnih imunskih celic, ki jih nadomestijo celice, ki povzročajo več vnetnih procesov. Ta presenetljiva sprememba lahko pomaga pojasniti, kako normalno staranje ustvarja pogoje za nastanek Alzheimerjeve bolezni in demence.
Študija je razkrila pomembno spremembo v imunskem okolju hipokampusa, dela možganov, ki igra osrednjo vlogo pri učenju in spominu. Ugotovitve kažejo, da se ta preoblikovanje imunskega sistema začne v srednjih letih in lahko pomaga pojasniti, kako staranje prispeva k dolgotrajnemu vnetju možganov, ki ga pogosto opazimo pri nevrodegenerativnih boleznih.
»Staranje je največji posamezni dejavnik tveganja za demenco, vendar je naše razumevanje, kako povzroča bolezen, še vedno nepopolno,« je dejal dr. Richard Hodes, direktor Nacionalnega inštituta za staranje (NIA) pri NIH. »Ta prej skrita sprememba v mikrogliji, ki so jo zdaj razkrile tehnološke inovacije in nov način razmišljanja, je morda pomemben namig, ki nam bo pomagal sestaviti celotno sliko.«
Imunske celice v možganih se začnejo spreminjati v srednjih letih
Raziskovalci z Univerze Kalifornije v San Diegu, New York Genome Centra in Univerze Kalifornije v Irvineu so z naprednimi metodami na ravni posameznih celic preučevali postmortemsko tkivo hipokampusa 40 nevrološko zdravih odraslih v starosti od 20 do 95 let.
Njihova analiza je pokazala, da se število mikroglije, glavnih imunskih celic v možganih, postopoma zmanjšuje od približno 50. do 75. leta starosti. Hkrati kaže, da jih nadomeščajo celice z močnejšimi vnetnimi signali in drugimi lastnostmi, podobnimi imunskim celicam, ki izvirajo iz periferne krvi.
To odkritje izpodbija dolgoletno domnevo o mikrogliji. Te celice se prvič razvijejo med embrionalnim razvojem, znanstveniki pa so na splošno menili, da ostanejo v možganih in se skozi celotno življenje človeka nenehno obnavljajo.
Napredna orodja razkrivajo izvor celic
Da bi res podrobno preučili učinke staranja na človeške možgane, je ekipa združila standardne meritve genske aktivnosti z novejšimi metodami, ki kartirajo tridimenzionalno strukturo genoma in njegove kemijske modifikacije, znane kot epigenom.
»Genska ekspresija nam pove, kaj celica počne danes, epigenetski odtisi pa ohranjajo informacije o tem, od kod celica izvira,« je dejal prvi avtor dr. Nathan Zemke, direktor oddelka za genomiko posameznih celic na Centru za epigenomiko Univerze Kalifornije v San Diegu. »Z združitvijo teh pristopov smo odkrili pomemben premik v identiteti in poreklu imunskih celic v staranju človeških možganov, ki ga podatki o genski ekspresiji sami po sebi ne bi razkrili.«
Staranje vpliva tudi na krvno-možgansko pregrado
Študija je prav tako odkrila znake starostnega upada v celicah, ki pomagajo ohranjati krvno-možgansko pregrado – zaščitno mejo, ki nadzira, kaj lahko preide iz krvnega obtoka v možgane. Pri številnih vrstah možganskih celic je bilo staranje povezano tudi s široko razširjenimi in usklajenimi spremembami v fizični organizaciji genoma.
»Postopne strukturne motnje so bile tesno povezane s spremembami v regulaciji genov in identiteti celic, kar morda razkriva temeljno značilnost staranja v človeških možganih,« je dejal dr. Bing Ren, korespondenčni avtor študije, znanstveni direktor in izvršni direktor New York Genome Center ter profesor genetike in razvoja na Kolumbijski univerzi.
Možne povezave z Alzheimerjevo boleznijo
Prihodnje raziskave bodo preučile, zakaj se s staranjem izgubljajo rezidentne mikroglije in ali na novo identificirana preobrazba imunskih celic neposredno prispeva k Alzheimerjevi bolezni in drugim nevrološkim stanjem, povezanim s staranjem.
»Razumevanje teh celičnih prehodov lahko ponudi nove priložnosti za razvoj ukrepov, ki ohranjajo delovanje možganov in zmanjšujejo ranljivost za nevrodegenerativne bolezni,« je dejal dr. Xiangmin Xu, profesor in direktor Centra za kartiranje nevronskih vezij na Univerzi Kalifornije v Irvineju ter soavtor študije.
PREBERITE TUDI: Ti dve snovi imata skorajda čudežno delovanje proti staranju
