Vidutinis amžius dažnai laikomas laikotarpiu, kai smegenys keičiasi pamažu ir beveik nepastebimai. Tačiau naujas žmogaus smegenų audinio tyrimas rodo, kad hipokampo – atminčiai ir mokymuisi svarbios srities – imuninė aplinka maždaug nuo penkiasdešimties metų gali persitvarkyti gana ryškiai. Šis atradimas dar nepaaiškina demencijos priežasties, bet atskleidžia galimą grandį tarp senėjimo, uždegimo ir didėjančio pažeidžiamumo neurodegeneracinėms ligoms.
Smegenų imuninės ląstelės nėra nekintamos
Svarbiausios smegenų imuninės ląstelės vadinamos mikroglija. Jos atsiranda dar embriono vystymosi metu, nuolat stebi nervinį audinį, šalina pažeistas struktūras ir reaguoja į infekciją ar traumą. Ilgą laiką manyta, kad ši ląstelių populiacija iš esmės pati atsinaujina ir išlieka žmogaus smegenyse visą gyvenimą.
JAV mokslininkai išanalizavo po mirties paimtą 40 neurologinėmis ligomis nesirgusių žmonių hipokampo audinį. Donorų amžius svyravo nuo 20 iki 95 metų. Taikant pavienių ląstelių tyrimo metodus buvo vertinama ne tik tai, kurie genai ląstelėje aktyvūs, bet ir epigenetiniai ženklai bei trimatė genomo architektūra, galinti atskleisti ląstelės kilmę ir ilgalaikę būseną.
Didžiausias pokytis – tarp 50 ir 75 metų
Rezultatai parodė, kad maždaug nuo 50 iki 75 metų įprastų mikroglijos ląstelių dalis palaipsniui mažėjo. Jų vietoje daugėjo ląstelių, turinčių stipresnių uždegiminių požymių ir savybių, panašių į iš periferinio kraujo atkeliavusias imunines ląsteles. Tai kelia naują klausimą: ar dalį senstančių smegenų imuninės sistemos iš tiesų pakeičia iš kitur atėjusios ląstelės?
Kartu blogėjo ir kraujo–smegenų barjerą palaikančių ląstelių būklė. Šis barjeras reguliuoja, kurios medžiagos ir ląstelės iš kraujotakos gali patekti į smegenų audinį. Jei jo funkcija su amžiumi silpnėja, smegenų aplinka gali tapti jautresnė uždegiminiams signalams, nors naujasis tyrimas dar neįrodė tiesioginės priežasties ir pasekmės.
Kodėl tyrėjai vertino ne vien genų aktyvumą?
Genų raiška parodo, ką ląstelė veikia tyrimo momentu, bet panašiai besielgiančios ląstelės gali būti skirtingos kilmės. Epigenetiniai ženklai ir trimatė DNR sąranga išsaugo daugiau informacijos apie ląstelės istoriją. Suderinę kelis metodus tyrėjai galėjo pastebėti tapatybės pokytį, kurio vien įprastas genų aktyvumo matavimas galėjo neatskleisti.
Be imuninių ląstelių kaitos, daugelyje smegenų ląstelių tipų nustatytas koordinuotas genomo erdvinės struktūros sutrikimas. Jis buvo susijęs su genų reguliacijos ir ląstelės tapatybės pokyčiais. Mokslininkai svarsto, kad tai gali būti vienas iš pamatinių biologinio smegenų senėjimo bruožų, tačiau ši hipotezė dar turi būti tikrinama.
Ryšys su demencija kol kas netiesioginis
Amžius yra didžiausias Alzheimerio ligos ir daugelio kitų demencijų rizikos veiksnys. Lėtinis nervinio audinio uždegimas dažnai nustatomas sergant šiomis ligomis, todėl atrastas imuninės aplinkos persitvarkymas yra svarbus. Vis dėlto tyrime nagrinėtas neurologiškai sveikų žmonių audinys ir nebuvo stebima, kas vėliau susirgo demencija.
Negalima teigti, kad uždegiminių ląstelių pagausėjimas savaime sukelia atminties prastėjimą. Jis gali būti normalaus senėjimo dalis, atsakas į kitus audinio pokyčius arba vienas iš kelių veiksnių. Reikės palyginti sveikų ir neurodegeneracinėmis ligomis sergančių žmonių audinius bei patikrinti biologinius mechanizmus eksperimentiniuose modeliuose.
Ką šis atradimas reiškia šiandien?
Šiuo metu nėra klinikinio tyrimo, kuris galėtų įvertinti aprašytą mikroglijos „persitvarkymą“ gyvam žmogui, ir nėra patvirtinto gydymo, skirto būtent jam sustabdyti. Naujiena neturėtų skatinti vartoti neįrodytų „priešuždegiminių“ papildų. Smegenų uždegimas yra sudėtingas procesas, o imuninės ląstelės atlieka ir apsauginį, ir galimai žalingą vaidmenį.
Praktinės rekomendacijos smegenų sveikatai nesikeičia: svarbu kontroliuoti kraujospūdį, cukrinį diabetą ir cholesterolį, būti fiziškai aktyviems, nerūkyti, pakankamai miegoti, palaikyti socialinius ryšius bei pasirūpinti klausa. Šie veiksniai nepanaikina visos demencijos rizikos, bet jų nauda pagrįsta geriau negu bet kurio vieno papildo.
Ateities tyrimai aiškinsis, kodėl mažėja nuolatinės mikroglijos, iš kur atsiranda naujos uždegiminės ląstelės ir ar šį perėjimą galima saugiai pakeisti. Jei bus patvirtinta, kad jis prisideda prie ligos, vidutinis amžius galėtų tapti svarbiu prevencinės intervencijos laikotarpiu dar gerokai prieš ryškius atminties simptomus.
Svarbūs tyrimo ribotumai
Tyrėjai palygino skirtingo amžiaus žmonių audinius vienu laiko momentu, o ne dešimtmečius stebėjo tų pačių žmonių smegenis. Todėl dalis skirtumų galėjo atsirasti dėl individualių aplinkybių, ligų istorijos, vartotų vaistų ar mirties priežasties. Po mirties paimtas audinys taip pat neparodo, kaip ląstelės elgėsi gyvame organizme.
Imtis – 40 donorų – leido atlikti itin išsamią pavienių ląstelių analizę, bet nėra pakankama visai žmonių įvairovei atspindėti. Rezultatus turės pakartoti kitos laboratorijos, įtraukdamos daugiau skirtingos kilmės, biologinės lyties ir sveikatos būklės žmonių bei kitas smegenų sritis.
Ši informacija yra bendro pobūdžio ir nepakeičia individualios gydytojo konsultacijos.
Skaidrumo informacija: rengiant šią publikaciją naudotos dirbtinio intelekto priemonės. Turinį peržiūrėjo „Mednews.lt“ redakcija. Originali publikacija, kuria remiantis parengta ši naujiena: NIH – „Brain immunity may undergo a major midlife overhaul“.
Iliustracija sukurta naudojant dirbtinį intelektą.