Toto je vek, keď sa v mozgu spúšťa veľká zmena. Vedci ju spájajú s Alzheimerom a ďalšími ochoreniami
Od 50. roku života imunitný systém mozgu prechádza výraznou zmenou, čo môže vysvetliť nástup rôznych neurodegeneratívnych ochorení.
Vek patrí medzi najväčšie rizikové faktory demencie či Alzheimerovej choroby. Napriek tomu vedci stále nepoznajú všetky procesy, ktoré počas starnutia poškodzujú mozog. Nový výskum financovaný americkým Národným inštitútom pre starnutie (NIA), ktorý patrí pod NIH, teraz odhalil dôležitú zmenu. Zdá sa, že imunitný systém mozgu prejde približne medzi 50. a 75. rokom života výraznou premenou.
Práve táto zmena môže podľa vedcov pomôcť vysvetliť, prečo sa u starších ľudí častejšie objavuje chronický zápal mozgu a prečo rastie riziko neurodegeneratívnych ochorení.
Mozog chráni vlastná imunita
Aj mozog potrebuje ochranu pred infekciami, poškodením či odumretými bunkami. Túto úlohu plnia špecializované imunitné bunky nazývané mikroglie. Fungujú ako upratovacia a obranná jednotka. Odstraňujú poškodené bunky, likvidujú nežiaduce látky a pomáhajú udržiavať nervové tkanivo v dobrom stave.
Vedci dlhé roky predpokladali, že mikroglie vzniknú ešte počas vývoja plodu a následne sa počas celého života samy obnovia. Nový výskum však naznačil, že realita môže vyzerať oveľa zložitejšie. Výskumníci analyzovali mozgové tkanivo hipokampu od 40 zdravých ľudí vo veku od 20 do 95 rokov. Hipokampus patrí medzi oblasti, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri učení a vytváraní spomienok.
Analýza ukázala, že približne medzi 50. a 75. rokom života počet pôvodných mikroglií postupne klesne. Na ich miesto nastúpia bunky s odlišnými vlastnosťami. Tieto nové bunky nesú výraznejšie známky zápalovej aktivity a zároveň pripomínajú imunitné bunky, ktoré bežne kolujú v krvi. Vedci preto predpokladajú, že časť obranného systému mozgu môže počas starnutia zmeniť svoj pôvod aj správanie.
Neprehliadni
„Starnutie predstavuje najväčší rizikový faktor demencie, no stále úplne nerozumieme tomu, ako tento proces vedie k ochoreniu. Tento doteraz skrytý posun v mikrogliách môže predstavovať dôležitý diel skladačky,“ vyjadril sa riaditeľ NIA, Richard Hodes.
Ak sa tieto výsledky potvrdia aj v ďalších výskumoch, vedci získajú nový pohľad na to, čo sa v ľudskom mozgu deje počas starnutia.
Výskumný tím nesledoval iba aktivitu jednotlivých génov. Vedci využili aj moderné metódy, ktoré odhalili priestorové usporiadanie DNA a chemické značky na genetickom materiáli. Práve tieto informácie prezradili pôvod buniek a ich vývoj oveľa presnejšie než klasické genetické analýzy.
„Aktivita génov ukáže, čo bunka robí dnes, no epigenetické znaky uchovajú informácie o tom, odkiaľ bunka pochádza. Spojením oboch prístupov sme odhalili veľkú zmenu v identite a pôvode imunitných buniek, ktorú samotná analýza génov neukázala,“ tvrdí prvý autor štúdie, Nathan Zemke.
Práve vďaka tejto kombinácii technológií sa vedcom podarilo zachytiť proces, ktorý doterajšie výskumy pravdepodobne prehliadli.
Zmeny zasiahli aj ďalšie časti mozgu
Výskumníci si všimli ešte jeden dôležitý jav. S pribúdajúcim vekom sa zhoršil aj stav buniek, ktoré udržiavajú takzvanú hematoencefalickú bariéru. Táto prirodzená ochranná vrstva oddeľuje mozog od krvného obehu a bráni vstupu škodlivých látok. Ak bariéra stratí časť svojej účinnosti, do mozgu sa ľahšie dostanú látky alebo bunky, ktoré tam za bežných okolností nepatria. To môže podporiť vznik zápalových procesov.
Vedci navyše objavili rozsiahle zmeny aj v samotnej organizácii genómu. DNA totiž neleží v jadre bunky náhodne. Jej priestorové usporiadanie ovplyvňuje aktivitu génov. Počas starnutia sa táto organizácia postupne naruší vo viacerých typoch mozgových buniek.
Podľa autorov štúdie práve tieto štrukturálne zmeny úzko súvisia so zmenou správania buniek aj ich funkcií.
Čo to znamená pre Alzheimerovu chorobu?
Vedci zatiaľ netvrdia, že objavili priamu príčinu Alzheimerovej choroby alebo iných foriem demencie. Skôr získali nový smer, ktorým sa môže budúci výskum uberať. Nasledujúce štúdie sa zamerajú na otázku, prečo pôvodné mikroglie miznú a či nové zápalové bunky skutočne prispievajú k rozvoju neurodegeneratívnych ochorení.
Ak sa túto súvislosť podarí potvrdiť, vedci možno nájdu nové možnosti, ako ochrániť mozog ešte pred objavením prvých príznakov ochorenia. Mohli by sa zamerať napríklad na udržanie zdravej populácie mikroglií alebo na obmedzenie neželaných zápalových procesov.
Výsledky tejto práce preto nepredstavujú nový spôsob liečby, ale skôr dôležitý krok k lepšiemu pochopeniu starnutia mozgu. Práve takéto poznatky často vytvoria základ pre budúce objavy, ktoré môžu raz pomôcť znížiť riziko ochorení spojených s vyšším vekom.
