Mózg w trybie samozagłady
123RF
Komórki mózgowe do tej pory uważane za wyłączenie wspomagające układ nerwowy mogą z czasem wywoływać spadek sprawności umysłowej.
- Komórki do zadań specjalnych stają się zagrożeniem – oligodendrocyty, do tej pory uważane wyłącznie za wspierające układ nerwowy, z wiekiem mogą aktywnie niszczyć naszą sprawność umysłową
- Rola białka NRF2 – jego spadek w oligodendrocytach prowadzi do powstawania nieprawidłowej osłonki mielinowej i zaniku dużych włókien nerwowych
- Szansa na nowe zastosowanie znanych leków – szlak NRF2 jest już wykorzystywany w terapii stwardnienia rozsianego, co otwiera drogę do szybkiego wdrożenia ochrony mózgu przed starzeniem
Komórki odpowiedzialne za wytwarzanie osłonki ochronnej wokół włókien nerwowych z wiekiem tracą swoje właściwości i aktywnie przyczyniają się do osłabienia zdolności poznawczych – to wnioski z badania opisanego w tekście „Oligodendrocyte dysfunction in human age-related cognitive decline”1 (w czasopiśmie „Nature Medicine”).
Badacze przeanalizowali tkankę mózgową osób objętych programem Lothian Birth Cohort z 1936 roku, których sprawność intelektualną oceniano od dzieciństwa aż do późnej starości. Testy badające pamięć, szybkość przetwarzania informacji oraz zdolności przestrzenne przeprowadzono w wieku od 70 do 82 lat. U niemal wszystkich uczestników zaobserwowano pewien stopień obniżenia formy umysłowej, co umożliwiło porównanie zmian w strukturze mózgu u osób, u których proces ten przebiegał z różną dynamiką.
Spadek sprawności wiązał się z mniejszą liczbą dużych włókien nerwowych oraz nadmiarem nieprawidłowej osłonki mielinowej – warstwy ochronnej wspomagającej sprawne przekazywanie sygnałów w mózgu. Zjawisko to było widoczne w szczególności wokół zachowanych, większych aksonów.
Naukowcy odkryli, że u osób ze znacznie obniżoną sprawnością umysłową dochodzi do spadku poziomu białka NRF2 w oligodendrocytach (komórkach wytwarzających mielinę). Czynnik NRF2 reguluje ekspresję setek genów odpowiedzialnych za ochronę struktur komórkowych przed uszkodzeniami i utrzymanie ich prawidłowej aktywności. Zaobserwowane zaburzenia były ściśle powiązane z tempem regresu zdolności poznawczych, a nie ze stanem wyjściowym pacjenta w danym momencie.
Eksperymenty na modelach mysich potwierdziły, że dysfunkcja oligodendrocytów zmienia właściwości osłonek nerwowych i upośledza funkcjonowanie mózgu. Spadek poziomu NRF2 prowadził do powstawania nadmiaru mieliny, redukcji liczby dużych włókien oraz obniżenia sprawności zwierząt wraz z wiekiem.
Wyniki wskazuły, że obniżona aktywność szlaku NRF2 prowadzi do zaburzeń pracy oligodendrocytów, co z kolei wywołuje niekorzystne zmiany w strukturze włókien nerwowych.
Zdaniem autorów publikacji odkrycie to podważa dotychczasowy pogląd, jakoby oligodendrocyty pełniły wyłącznie funkcję wspierającą. Nowa wiedza może utorować drogę terapiom ukierunkowanym na ochronę tych komórek, a tym samym zapobiegać procesom neurodegeneracyjnym u osób starszych.
Szlak NRF2 stanowi już cel współczesnej farmakoterapii, m.in. w leczeniu stwardnienia rozsianego (SM). Wcześniejsze doniesienia wykazały, że jego aktywacja poprawia sprawność umysłową u pacjentów z SM, co daje nadzieję na wykorzystanie istniejących już leków w zwalczaniu dysfunkcji oligodendrocytów.
– Zawsze uważaliśmy oligodendrocyty za komórki wyłącznie pożyteczne. Ku naszemu zaskoczeniu odkryliśmy jednak, że mogą one ulegać dysfunkcji i bezpośrednio przyczyniać się do obniżenia sprawności mózgu –podsumowała Georgina Craig, pierwsza autorka badania.
Przypis:
Przeczytaj także: „Mózg w trybie standby” i „Gra o niepamięć”.
