Un studiu asociază astroglia imatură anormală cu o scădere a inteligenței fluide la pacienții vârstnici cu epilepsie
Un nou studiu condus de USC leagă astroglia imatură anormală, celule de formă stelară care susțin funcția creierului, de o inteligență fluidă mai scăzută, sau capacitatea de a rezolva probleme noi, la adulții vârstnici cu epilepsie.
Cercetătorii din laboratorul USC Stem Cell al lui Michael Bonaguidi și colaboratorii lor au descoperit că pacienții vârstnici cu epilepsie prezentau o prevalență mai mare a astrogliei imature anormale în creier, iar numărul mai mare al acestor celule era asociat cu o performanță mai slabă la testele de inteligență fluidă. Această capacitate de a rezolva probleme noi scade odată cu vârsta și devine afectată în cazul bolii Parkinson, demenței frontotemporale și sclerozei multiple.
Studiul, susținut parțial de Institutul Național de Sănătate și publicat în revista Frontiers in Cellular Neuroscience, este unul dintre primele care leagă numărul de astroglie de cogniția umană. De obicei, astroglia a fost considerată celule de suport care ajută neuronii să comunice și să promoveze un mediu general sănătos pentru creier. Cercetările anterioare privind rolul acestor celule în cogniție s-au bazat în principal pe modele animale sau teste indirecte, cum ar fi măsurile activității genice. Studiul de față, în schimb, analizează direct țesutul uman obținut în timpul unei intervenții chirurgicale la creier și cuantifică numărul de astroglie.
Descoperirile se referă la pacienții cu epilepsie, dar ar putea avea implicații mai largi, au declarat cercetătorii. Astroglia ar putea reprezenta o nouă țintă pentru medicamente și alte tratamente menite să păstreze funcția cognitivă pe măsură ce îmbătrânim.
„Îmbătrânirea este un proces cu care ne confruntăm cu toții – este o chestiune de când, nu dacă. Ce oferă acest studiu este o nouă țintă terapeutică care ar putea ajuta într-o zi să încetinim sau chiar să inversăm declinul legat de vârstă în capacitatea noastră de a rezolva probleme noi”, a afirmat Bonaguidi.
Studiul a avut loc într-un context rar de cercetare. Analiza legăturii dintre tipurile de celule și funcția cerebrală umană reprezintă o provocare. Tehnologiile noninvazive utilizate pentru a măsura funcția cerebrală, cum ar fi electroencefalografia și imagistica prin rezonanță magnetică, nu oferă de obicei suficientă rezoluție pentru a studia celulele individuale. Analiza țesutului cerebral la microscop poate oferi informații mai detaliate, dar cercetătorii au acces rar la mostre de țesut din pacienți vii.
Studiul a fost o excepție rară. Cercetătorii de la USC Stem Cell și USC Neurorestoration Center au avut ocazia să analizeze mostre de țesut de la 29 de pacienți cu epilepsie a lobilor temporali meziali, care pot implica crize și declin cognitiv. Țesutul a fost îndepărtat chirurgical din hipocamp, o regiune a creierului implicată în învățare și memorie, pentru a ajuta la tratarea crizelor severe, rezistente la medicamente.
Înainte de intervenția chirurgicală, pacienții au completat o serie de teste detaliate de cogniție, inclusiv raționament, memorie, atenție, limbaj și coordonare motorie fină. După intervenție, cercetătorii au examinat țesutul fiecărui pacient la microscop pentru a identifica și număra astroglia imatură în anumite zone ale hipocampului. Apoi, au comparat numărul de astroglia imatură cu rezultatele testelor cognitive.
„Am descoperit că pacienții mai în vârstă aveau tendința de a avea mai multe astroglia imature anormale și că numere mai mari ale acestor celule erau, de asemenea, asociate cu o performanță mai slabă la teste de inteligență fluidă. Aceste descoperiri sugerează că astroglia ar putea reprezenta o țintă terapeutică comună pentru declinul cognitiv legat de vârstă accelerat la persoanele cu epilepsie, precum și pentru controlul crizelor”, a declarat Ammothumkandy.
Astroglia nu sunt un subiect principal în dezvoltarea de medicamente, dar acest studiu ar putea schimba această situație. Deși sunt necesare mai multe cercetări pentru a determina dacă astroglia imatură anormală contribuie direct la declinul cognitiv, descoperirile oferă un indiciu timpuriu că aceste celule ar putea juca un rol important în cogniția umană.
Ammothumkandy caută acum diferențe moleculare în astroglia imatură care ar putea indica noi ținte pentru medicamente. Comparând celulele prelevate de la persoanele cu epilepsie cu mostrele de control, ea își propune să înțeleagă mai bine astroglia și să identifice modalități de a le restabili la o stare mai sănătoasă.
În plus față de descoperirea de medicamente, cercetările viitoare ar putea explora și modalități de a stimula funcția sănătoasă a astrogliei, inclusiv prin neuromodulație, care utilizează stimulare electrică sau magnetică pentru a altera activitatea sistemului nervos.
Persoanele care contribuie la avansarea științei creierului au fost parte integrantă a acestui studiu, care a fost posibil în parte datorită abordării integrate a USC Neurorestoration Center, care reunește expertiza clinicianilor, neuroscienței și ingineriei. Lucrările anterioare realizate de centru au explorat abordări inovatoare pentru imagistica cerebrală, o nouă modalitate de a trata crizele și o modalitate potențială de a îmbunătăți memoria prin stimulare electrică.
„Înțelegerea proceselor precum declinul cognitiv, care poate fi accelerat la persoanele cu epilepsie, ne-ar putea ajuta să îmbunătățim viețile acestor pacienți, oferind totodată lămuriri asupra unor întrebări mai ample privind funcția creierului care ne afectează pe toți”, a declarat Liu.
