Około 50. roku życia w ludzkim mózgu może rozpoczynać się przebudowa komórek odpornościowych, a proces ten postępuje mniej więcej do 75. roku życia. Najnowsze badanie dotyczy osób starzejących się bez rozpoznanych chorób neurologicznych i pokazuje mechanizm, który może pomóc wyjaśnić, dlaczego wraz z wiekiem mózg staje się bardziej podatny na przewlekły stan zapalny i choroby neurodegeneracyjne.
Naukowcy zajrzeli do mózgów osób w wieku od 20 do 95 lat
Odkrycie opisane w 2026 roku dotyczy przede wszystkim hipokampa, czyli obszaru mózgu odgrywającego kluczową rolę w procesach pamięci i uczenia się. Badanie przeprowadzili naukowcy związani m.in. z University of California w San Diego, New York Genome Center oraz University of California w Irvine. Analizie poddano pośmiertne próbki hipokampa pobrane od 40 osób w wieku od 20 do 95 lat, które nie miały rozpoznanych chorób neurologicznych. Zamiast koncentrować się wyłącznie na neuronach, badacze przyjrzeli się również innym komórkom tworzącym środowisko, w którym neurony funkcjonują. Szczególne znaczenie miały komórki mikrogleju.
Mikroglej można określić jako jeden z podstawowych elementów systemu odpornościowego mózgu. Jego komórki uczestniczą m.in. w usuwaniu pozostałości uszkodzonych i obumarłych komórek oraz w reakcjach organizmu na różnorakie urazy i infekcje.
Do tej pory przyjmowano, że mikroglej powstający na bardzo wczesnym etapie rozwoju człowieka pozostaje w mózgu przez całe życie i sam się odnawia. Nowe wyniki każą ponownie przyjrzeć się temu założeniu.
Badacze podkreślają jednak, że wyniki nie oznaczają, iż po przekroczeniu 50 roku życia człowiek zaczyna chorować na demencję. Pokazują natomiast jedną z biologicznych zmian towarzyszących starzeniu, której znaczenie dla rozwoju chorób trzeba jeszcze dokładniej zbadać.
Ważna zmiana w mózgu zaczyna się około 50. roku życia
Najciekawszą obserwację przyniosło porównanie próbek pochodzących od osób w różnym wieku. Co wykazało badanie?
Między około 50. a 75. rokiem życia liczba rezydujących w mózgu komórek mikrogleju stopniowo spada. Na tym jednak nie koniec. Jednocześnie zwiększa się udział populacji komórek o bardziej prozapalnych właściwościach, przypominających komórki odpornościowe pochodzące z krwi obwodowej.
Nie chodzi więc o nagłą zmianę zachodzącą dokładnie w wieku 50 lat. Pięćdziesiąty rok życia jest orientacyjną granicą wynikającą z obserwacji badanej grupy, a sama przebudowa jest procesem rozciągniętym na wiele lat.
W praktyce wyniki można przedstawić w uproszczeniu następująco:
- około połowy życia zaczyna zmieniać się skład komórek odpornościowych hipokampa,
- liczba typowych komórek mikrogleju stopniowo maleje,
- zwiększa się udział komórek mających cechy związane ze stanem zapalnym,
- przebudowa jest szczególnie widoczna między około 50. a 75. rokiem życia.
Co ta zmiana może oznaczać dla mózgu?
Przewlekły stan zapalny jest jednym ze zjawisk obserwowanych podczas starzenia się organizmu. W mózgu ma on szczególne znaczenie, ponieważ wiąże się również z chorobami neurodegeneracyjnymi.
Autorzy badania wskazują, że odkryta zmiana populacji komórek odpornościowych może być jednym z mechanizmów sprzyjających przewlekłemu zapaleniu w starzejącym się mózgu. Nie oznacza to jednak, że naukowcy znaleźli przyczynę choroby Alzheimera ani że przebudowa mikrogleju musi prowadzić do demencji. Na obecnym etapie jest to przede wszystkim ważna wskazówka dotycząca biologii starzenia.
Jak podkreślił Richard Hodes, dyrektor amerykańskiego National Institute on Aging, starzenie jest największym czynnikiem ryzyka demencji, ale mechanizmy, przez które wiek sprzyja rozwojowi choroby, nadal nie są w pełni poznane. Jego zdaniem odkryta zmiana dotycząca mikrogleju może stanowić „ważną wskazówkę” w rozwiązaniu tej zagadki.
Nie tylko mikroglej. Z wiekiem zmieniają się również inne komórki
Analiza pokazała, że starzenie hipokampa jest znacznie bardziej złożonym procesem i nie ogranicza się do układu odpornościowego.Naukowcy wykryli również związane z wiekiem zmiany dotyczące komórek uczestniczących w utrzymywaniu bariery krew-mózg. Jest to niezwykle ważny mechanizm ochronny oddzielający środowisko mózgu od wielu substancji krążących we krwi.
Zmiany zachodziły ponadto na poziomie genomu.Badacze zastosowali metody pozwalające analizować nie tylko aktywność poszczególnych genów, ale także trójwymiarową organizację DNA i zmiany epigenetyczne. Dzięki temu mogli dokładniej określić pochodzenie oraz zmieniającą się tożsamość komórek.
W wielu typach komórek wraz z wiekiem obserwowano skoordynowane zaburzenia przestrzennej organizacji genomu. Były one powiązane ze zmianami regulacji genów i właściwości samych komórek.
Dlaczego hipokamp jest tak ważny?
Hipokamp znajduje się głęboko w mózgu i jest szczególnie istotny dla tworzenia i przechowywania wspomnień oraz uczenia się. Jednocześnie należy do struktur, których funkcjonowanie może zmieniać się wraz z wiekiem.
Dlatego naukowców interesuje nie tylko kondycja znajdujących się tam neuronów. Równie ważne jest ich otoczenie: komórki odpornościowe, naczynia krwionośne oraz komórki wspierające pracę układu nerwowego.
Można to porównać do funkcjonowania miasta. Same neurony są kluczowe, ale nie działają w izolacji. Potrzebują sprawnego systemu ochrony, transportu i usuwania niepotrzebnych elementów. Jeżeli wraz z wiekiem zmienia się działanie tego zaplecza, może to wpływać także na środowisko, w którym pracują neurony.
Czy po 50. roku życia rośnie ryzyko demencji?
Sam wiek jest najważniejszym znanym czynnikiem ryzyka demencji, ale nowego badania nie należy interpretować jako wyznaczenia granicy, po której zaczyna się choroba. Wyniki nie oznaczają, że:
- każda osoba po 50. roku życia ma stan zapalny prowadzący do demencji,
- spadek liczby komórek mikrogleju oznacza rozwój choroby Alzheimera,
- odkryty proces pozwala obecnie przewidzieć, kto zachoruje,
- na podstawie samego wieku można określić kondycję konkretnego mózgu.
Badacze analizowali bowiem tkanki osób bez chorób neurologicznych. Odkryli więc przede wszystkim proces związany ze starzeniem, a nie zmianę charakterystyczną wyłącznie dla chorych na Alzheimera.To ważne rozróżnienie. Badanie pokazuje potencjalny mechanizm, który może zwiększać podatność starzejącego się mózgu na określone procesy chorobowe.
Na razie najważniejszy wniosek jest bardziej podstawowy: mózg nie starzeje się wyłącznie poprzez zmiany w neuronach. Około połowy życia zaczyna wyraźnie zmieniać się również jego środowisko odpornościowe, a proces ten może być jednym z brakujących elementów wyjaśniających, dlaczego zaawansowany wiek tak silnie wiąże się z ryzykiem demencji.
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A. Kup licencję.
Wpisz adres e-mail wybranej osoby, a my wyślemy jej bezpłatny dostęp do tego artykułu