Celulele imune ale creierului senescent secretă o proteină asociată cu declinul cognitiv

Celulele imune ale creierului senescent secretă o proteină asociată cu declinul cognitiv

Celulele imune rezidente în creier, ajunse într-o stare de senescență specifică vârstei înaintate, secretă o proteină care provoacă disfuncții în alte celule cerebrale, conform unui studiu realizat de cercetători de la Weill Cornell Medicine.

Descoperirea oferă noi perspective asupra modului în care îmbătrânirea afectează memoria și cogniția, sporind vulnerabilitatea creierului la tulburări neurodegenerative.

În cadrul cercetării, publicate pe 11 august în revista Neuron, s-a observat că, într-un model de șoareci cu îmbătrânire accelerată, multe celule imune din creier intră într-o stare senescentă, ne-divizibilă și disfuncțională, începând să secrete o proteină denumită DLK1. Această proteină perturbă funcționarea altor celule cerebrale, în special neuronii și oligodendrocitele care protejează fibrele nervoase. Rezultatele sugerează că disfuncția indusă de DLK1 ar putea reprezenta un mecanism cheie prin care îmbătrânirea conduce la o scădere a funcționării cerebrale și la un risc crescut de boli neurodegenerative.

„O strategie pe care sperăm să o testăm este neutralizarea acestei proteine secrete în creier pentru a vedea dacă aceasta încetinește efectiv îmbătrânirea cerebrală”, a declarat Dr. Li Gan, autor principal al studiului, profesor distins în boli neurodegenerative și director al Institutului de Cercetare Alzheimer Helen și Robert Appel, Weill Cornell Medicine.

Impactul îmbătrânirii asupra creierului este cunoscut a fi complex. Acesta determină micșorarea unor zone cheie ale creierului, face comunicarea neuronală mai puțin eficientă, degradează învelișul protector din mielină al fibrelor nervoase și crește vulnerabilitatea la boli neurodegenerative precum Alzheimer și Parkinson. Totuși, mecanismele prin care aceste schimbări legate de îmbătrânire se produc rămân, în mare parte, necunoscute.

În noul studiu, cercetătorii au folosit un model de șoareci de îmbătrânire bazat pe moleculele numite telomere. Telomerele, care protejează capetele cromozomilor, se scurtează cu fiecare diviziune celulară, iar la o lungime critică pot declanșa senescența. Modelul utilizat de cercetori are telomere care se scurtează mai rapid decât normal, provocând un sindrom ce imită îmbătrânirea accelerată.

Studiul a arătat că, deși șoarecii erau doar în prima etapă a vârstei de mijloc, creierele lor prezentau semne avansate de îmbătrânire, inclusiv o reducere a mielinizării fibrelor nervoase și scăderi în funcțiile neuronale. De asemenea, au fost observate modificări semnificative în aspectul și activitatea genică a celulelor imune din creier numite microglia, care, spre deosebire de neuronii care nu se divid, au telomere care se scurtează progresiv pe parcursul vieții. Multe dintre aceste microglia au prezentat semne de senescență.

Starea de senescență a fost studiată în principal în celule din afara creierului. Celulele senescente, deși nu mai divid, secretă proteine care promovează inflamația și afectează funcția celulelor non-senescente din apropiere. Cercetătorii au identificat un efect similar la microglia senescente, al căror simplu contact a afectat funcțiile neuronilor și ale oligodendrocitelor producătoare de mielină.

Au identificat DLK1 ca fiind factorul cheie secretat care stă la baza acestui efect. Efectele DLK1 au fost observate atât pe celule cerebrale derivate din șoareci, cât și din oameni. De asemenea, au demonstrat că nivelurile de DLK1 în creierul șoarecilor normali cresc odată cu îmbătrânirea avansată și au găsit dovezi ale unei creșteri similare a genei în baza de date a activității genice din celulele cerebrale umane.

Aceste rezultate deschid o direcție promițătoare de cercetare, a afirmat cercetătorul. Ea a subliniat că DLK1, pe lângă potențialul său ca țintă terapeutică, ar putea fi util mai general în crearea unor modele animale mai bune de îmbătrânire cerebrală.