Ученые назвали возраст, после которого мозг начинает стареть значительно быстрее

Долгое время старение мозга представляли как более-менее постепенный процесс: с возрастом его клетки медленно изменяются, а некоторые функции начинают работать хуже. Однако новые исследования американских ученых ставят такую простую картину под сомнение. С подробностями знакомит Neue Zürcher Zeitung.

В одном из исследований американские ученые с помощью современных биотехнологий и искусственного интеллекта проанализировали следы генной активности в десятках тысяч клеток донорского человеческого мозга.

Доноры были в возрасте от 20 до 100 лет и до смерти не страдали неврологическими заболеваниями. Все исследованные клетки происходили из гиппокампа — области мозга, важной для памяти и особенно уязвимой к возрастным изменениям.

Результат удивил самих исследователей. Примерно после 50 лет в разных клетках мозга внезапно включаются или выключаются сотни генов. Особенно заметно при этом меняются процессы, связанные с иммунной системой.

Клеткам начинает не хватать энергии

Одни из заметных изменений происходят в астроцитах. Это звездообразные клетки, которые выполняют в мозге ряд вспомогательных функций: поддерживают нейроны и участвуют в поддержании барьера между кровью и тканями мозга.

С возрастом в астроцитах начинают хуже работать митохондрии, которые обеспечивают клетки энергией. В результате астроциты ослабевают и уже не могут так же эффективно выполнять свои функции.

От этого страдает и барьер между кровью и тканями мозга, в поддержании которого участвуют астроциты. Он становится более проницаемым, и иммунные клетки из крови получают возможность попадать в мозг. С возрастом их становится все больше.

В норме в тканях мозга иммунную функцию выполняют клетки микроглии. Среди прочего, они избавляются от клеточных отходов.

Однако с возрастом ситуация существенно меняется. Как показало другое исследование ученых из Стэнфордского университета, иммунные клетки из крови постепенно заполняют не только гиппокамп, но и другие области мозга. К 80 годам они почти полностью вытесняют клетки микроглии.

Проблема не только в самом их присутствии. Клетки, приходящие из крови, берут на себя функции микроглии, но при этом вырабатывают большое количество сигнальных молекул, поддерживающих воспаление. В результате вокруг нейронов могут возникать многочисленные мелкие очаги воспаления. Они способны нарушать работу нервных клеток и даже приводить к их гибели.

При чем тут деменция

Многие исследователи полагают, что хроническое воспаление в мозге может способствовать развитию болезни Альцгеймера, других форм деменции и болезни Паркинсона. Некоторые идут еще дальше и считают, что именно небольшие очаги воспаления могут быть причиной этих заболеваний.

Согласно этой гипотезе, постоянное воздействие веществ, поддерживающих воспаление, может настолько нарушить работу нервных клеток, что в них начнут образовываться токсичные белковые сгустки, характерные для болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний. В итоге клетки могут погибнуть.

Обычно иммунная система поддерживает баланс: одни клетки усиливают воспалительную реакцию, а другие ее сдерживают. Однако в стареющем мозге этот баланс, возможно, нарушается. Одной из причин могут быть изменения в активности генов, которые начинаются примерно после 50 лет.

При этом в мозге есть и механизм, способный сдерживать чрезмерное воспаление. Недавнее исследование ученых из Института биологии старения имени Макса Планка в Кельне показало, что отдельная группа клеток микроглии при обнаружении токсичных белковых сгустков начинает подавлять воспалительную реакцию и сдерживать другие иммунные клетки. Сохраняется ли эта способность микроглии с возрастом, пока неизвестно.

Как проблему хотят превратить в лечение

То, что иммунные клетки из крови способны проникать в мозг, исследователи рассматривают не только как проблему, но и как возможность для будущей терапии.

Идея заключается в том, чтобы извлекать такие иммунные клетки из крови и модифицировать их в лаборатории. Их можно было бы изменить так, чтобы они перестали вырабатывать вещества, поддерживающие воспаление, начали сдерживать чрезмерную активность других иммунных клеток или нейтрализовали уже имеющиеся вещества, вызывающие воспалительную реакцию.

После этого модифицированные клетки можно было бы вернуть в организм. Добравшись с кровью до мозга, они должны были бы ослаблять или даже ликвидировать имеющееся воспаление.

Главное преимущество такого подхода в том, что клетки крови гораздо проще модифицировать вне организма, чем непосредственно вмешиваться в работу мозга.

• 8
• 0
• 0
• 0
• 0
• 1
• 0
• 0