Мозъкът е сложна мрежа от разнообразни видове клетки, всеки от които играе уникална роля в поддържането на неврологичната функция и когнитивната стабилност. С напредването на възрастта тези клетки се променят, но ново изследване разкрива, че процесът на стареене е различен за отделните видове клетки в мозъка. Тази нова информация има потенциал да революционизира разбирането ни за невродегенеративните заболявания и да отвори път към таргетни (прицелни) терапии за борба с когнитивния спад.

Проучването, публикувано от екип изследователи в областта на невронауките, хвърля светлина върху това как редица клетъчни видове в мозъка (неврони, астроцити, микроглия и олигодендроцити) реагират на стареенето. При изследването са били използвани иновативни технологии за молекулярно профилиране, за да се проследят генетичните и функционалните промени в тези клетки през различните етапи на стареене. Установено е, че невроните, които са основните проводници на електрохимичните сигнали в мозъка, проявяват значителна уязвимост към увреждане и дегенерация с напредването на възрастта. Това е особено изразено в области като хипокампуса, който е от ключово значение за паметта и ученето.

Докато невроните демонстрират драматични изменения с възрастта, други мозъчни клетки, като астроцитите, проявяват по-голяма устойчивост. Астроцитите, които поддържат невроните чрез регулиране на химическата среда и премахване на отпадни вещества, изглежда запазват своята функционалност по-дълго време. Въпреки това, в напреднала възраст тези клетки могат да придобият реактивен фенотип (състояние, при което те преминават от своята нормална, поддържаща функция в по-активно или променено състояние в отговор на увреждания, стрес или възпалителни сигнали в мозъка), който може да допринесе за възпалителни процеси и невронални увреждания. Това откритие подчертава сложната роля на астроцитите в мозъчното стареене (те са както защитници, така и потенциални фактори за увреждане в определени условия).

Микроглията, която изпълнява ролята на имунната система в мозъка, също е изправена пред уникални предизвикателства с напредването на възрастта. Тези клетки са отговорни за откриването и отстраняването на увредени клетки и патогени. С напредването на възрастта обаче, микроглията може да стане хронично активирана, което води до повишена секреция на възпалителни цитокини. Хроничното възпаление, известно като „инфламейджинг“ (inflammaging), е ключов фактор, свързан с невродегенеративните заболявания като болестта на Алцхаймер и болестта на Паркинсон. Разбирането на механизма, чрез който микроглията преминава от защитна функция към увреждаща, може да предложи нови подходи за терапевтична интервенция.

Олигодендроцитите, които са отговорни за производството на миелин (вещество, обгръщащо невронните аксони и подпомагащо предаването на сигнали) също се променят с остаряването. Способността на олигодендроцитите да поддържат и възстановяват миелина намалява с времето, което може да доведе до когнитивен спад и загуба на двигателна координация. Тази деградация е особено значима в контекста на заболявания като множествена склероза, където загубата на миелин е основен патологичен процес.

Една от най-интересните констатации в проучването е, че скоростта и степента на стареене на клетките зависят от тяхното местоположение в мозъка. Например, клетките в префронталния кортекс, област, свързана с вземането на решения и когнитивната гъвкавост, изглежда са по-податливи на възрастови промени в сравнение с тези в други региони. Това подчертава значението на контекстуалните фактори, като локална метаболитна активност и експозиция на стрес, в процеса на стареене.

Откритията от това изследване имат значителни клинични последици. Те подчертават необходимостта от разработване на индивидуализирани стратегии за лечение, които да адресират специфичните нужди на разнообразните видове клетки и мозъчни региони. Например, интервенции, насочени към намаляване на хроничното възпаление в микроглията, могат да бъдат комбинирани с подходи за подобряване на миелиновата регенерация от олигодендроцитите.

Друго обещаващо направление е възможността за разработване на лекарства, които да модулират активността на реактивните астроцити, така че те да поддържат своята защитна роля, без да допринасят за възпалителни процеси. Това би могло да предотврати невроналните увреждания, които често съпътстват стареенето.

Референции:
1. Nature. Jin K, Yao Z, van Velthoven CTJ, et al. Brain-wide cell-type-specific transcriptomic signatures of healthy ageing in mice
2. Immunity. Liddelow, S. A., & Barres, B. A. Reactive astrocytes: production, function, and therapeutic potential
3. Annual Review of Immunology. Colonna, M., & Butovsky, O. Microglia function in the central nervous system during health and neurodegeneration
4. Frontiers in Cellular Neuroscience. Jäkel, S., & Dimou, L. Glial cells and their function in the adult brain: A journey through the history of their ablation