Cercetătorii identifică o schimbare cerebrală ascunsă ce debutează după 50 de ani
Un studiu finanțat de Institutele Naționale de Sănătate (NIH) a descoperit o modificare semnificativă în mediul imunitar al hipocampului, o regiune a creierului esențială pentru învățare și memorie.
Aceste descoperiri sugerează că remodelarea imunității începe în mijlocul vieții și ar putea explica modul în care îmbătrânirea contribuie la inflamația cerebrală de lungă durată, frecvent întâlnită în bolile neurodegenerative.
„Îmbătrânirea este cel mai mare factor de risc pentru demență, dar înțelegerea modului în care aceasta determină boala rămâne incompletă”, a declarat Richard Hodes, M.D. „Această schimbare microglială, descoperită acum datorită inovațiilor tehnologice și gândirii, ar putea fi o indicație importantă pentru a completa acest puzzle.”
Cercetătorii de la Universitatea din California, San Diego, Centrul Genomului din New York și Universitatea din California, Irvine, au folosit metode avansate de analiză celulară pentru a studia țesuturi hipocampale postmortem de la 40 de adulți neurologic sănătoși, cu vârste cuprinse între 20 și 95 de ani.
Analiza a constatat că microglia, principalele celule imune ale creierului, scad treptat începând cu vârsta de aproximativ 50 de ani până la 75 de ani. În același timp, acestea par să fie înlocuite de celule cu semnale inflamatorii mai puternice și alte trăsături similare cu celulele imune din sângele periferic.
Această descoperire contestă o presupunere de lungă durată despre microglie. Aceste celule se dezvoltă în timpul creșterii embrionare, iar oamenii de știință au crezut în general că ele rămân în creier și se reînnoiesc continuu pe parcursul vieții unei persoane.
Pentru a examina efectele îmbătrânirii asupra creierului uman în detalii excepționale, echipa a combinat măsurători standard ale activității genelor cu metode mai noi care cartografiează structura 3D a genomului și modificările sale chimice, cunoscute sub numele de epigenom.
„Expresia genică ne spune ce face o celulă astăzi, dar semnăturile epigenetice păstrează informații despre proveniența unei celule”, a declarat Nathan Zemke, Ph.D. „Prin combinarea acestor abordări, am descoperit o schimbare majoră în identitatea și proveniența celulelor imune în creierul uman îmbătrânit, care nu ar fi fost revelată doar de datele privind expresia genică.”
Aceaste metode combinate au permis cercetătorilor să identifice modificări în identitatea și originea celulelor imune care ar fi rămas ascunse dacă ar fi examinat doar activitatea genelor.
Studiul a mai evidențiat semne de declin legat de vârstă în celulele care ajută la menținerea barierei hematoencefalice, limita protectoare care controlează ceea ce poate trece din fluxul sanguin în creier.
În întreaga varietate de celule cerebrale, îmbătrânirea a fost asociată cu modificări extinse și coordonate în organizarea fizică a genomului.
„Disrupțiile structurale progresive au fost strâns legate de schimbări în reglementarea genelor și identitatea celulară, dezvăluind potențial o caracteristică fundamentală a îmbătrânirii în creierul uman”, a afirmat Bing Ren, Ph.D.
Cercetările viitoare vor examina motivele pentru care microglia rezidente se pierd odată cu vârsta și dacă tranziția nou identificată a celulelor imune contribuie direct la boala Alzheimer și alte afecțiuni neurologice asociate cu îmbătrânirea.
„Înțelegerea acestor tranziții celulare ar putea oferi noi oportunități de a dezvolta intervenții care să păstreze funcția cerebrală și să reducă vulnerabilitatea la bolile neurodegenerative”, a adăugat Xiangmin Xu, Ph.D.
