- Naukowcy odkryli, że komórki mózgowe dotychczas uznawane za wyłącznie wspierające, mogą z wiekiem aktywnie przyczyniać się do pogorszenia funkcji poznawczych.
- Odkrycie to podważa długoletnie przekonania i otwiera drogę do nowych terapii, które mogą chronić naszą pamięć i sprawność umysłową.
- Kluczową rolę w procesie pogorszenia odgrywa białko NRF2, a jego modulacja może stać się celem przyszłych leków.
Komórki mózgowe: Od wsparcia do zagrożenia dla funkcji poznawczych
Naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu oraz UK Dementia Research Institute dokonali zaskakującego odkrycia. Okazuje się, że oligodendrocyty, czyli komórki mózgowe do tej pory postrzegane jako kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego, mogą z wiekiem obracać się przeciwko nam. Zamiast wspierać mózg, aktywnie przyczyniają się do pogorszenia naszej pamięci, szybkości myślenia i innych funkcji poznawczych.
To odkrycie rzuca nowe światło na proces starzenia się mózgu i sugeruje, że możemy mieć do czynienia z nowym, niespodziewanym celem w walce z demencją i innymi zaburzeniami funkcji poznawczych. Konsekwencje dla pacjentów są znaczące - jeśli uda się znaleźć sposoby na interwencję, możemy zyskać szansę na ochronę sprawności umysłowej w późniejszym życiu.
Oligodendrocyty to wyspecjalizowane komórki, których głównym zadaniem jest tworzenie mieliny - ochronnej, tłuszczowej osłonki wokół włókien nerwowych. Mielina działa jak izolacja kabla, zapewniając szybkie i sprawne przekazywanie sygnałów w mózgu. Bez niej komunikacja między neuronami byłaby znacznie wolniejsza i mniej efektywna. Dotychczas uważano, że oligodendrocyty są wyłącznie "pożytecznymi" sprzymierzeńcami mózgu.
Jak naukowcy odkryli zdradę komórek mózgowych?
Aby zrozumieć rolę oligodendrocytów w procesie starzenia, badacze przeanalizowali tkankę mózgową od osób biorących udział w długoterminowym badaniu Lothian Birth Cohort z 1936 roku. Uczestnicy tego badania byli systematycznie oceniani pod kątem zdolności poznawczych - pamięci, szybkości przetwarzania informacji i zdolności przestrzennych - od dzieciństwa aż po starość, w wieku od 70 do 82 lat.
Prawie wszyscy uczestnicy doświadczyli pewnego stopnia pogorszenia funkcji poznawczych, co pozwoliło naukowcom porównać zmiany w mózgu u osób, u których spadek sprawności umysłowej następował szybciej lub wolniej niż przeciętnie.
Badacze zauważyli, że znaczniejsze pogorszenie funkcji poznawczych było powiązane z dwoma kluczowymi zmianami w mózgu:
- mniejszą liczbą dużych włókien nerwowych,
- nadmiarem nieprawidłowej mieliny, szczególnie wokół pozostałych większych włókien.
Białko NRF2: Klucz do zrozumienia dysfunkcji
Dalsze badania ujawniły, że osoby z poważniejszym pogorszeniem funkcji poznawczych miały obniżony poziom białka NRF2 w oligodendrocytach, czyli komórkach produkujących mielinę. NRF2 to białko, które reguluje setki genów odpowiedzialnych za ochronę komórek przed uszkodzeniem i utrzymanie ich prawidłowych funkcji.
Zaobserwowane zmiany były bezpośrednio powiązane z tempem pogarszania się funkcji poznawczych, a nie z chwilowym stanem sprawności umysłowej danej osoby. To sugeruje, że dysfunkcja oligodendrocytów i obniżona aktywność NRF2 są aktywnym procesem przyczyniającym się do przyspieszonego spadku zdolności poznawczych w miarę starzenia.
Eksperymenty na myszach potwierdzają hipotezę
Aby potwierdzić swoje obserwacje, naukowcy przeprowadzili eksperymenty na myszach. Okazało się, że zaburzenie funkcji oligodendrocytów faktycznie zmieniało właściwości mieliny i prowadziło do upośledzenia funkcji poznawczych u zwierząt.
Redukcja białka NRF2, szczególnie w oligodendrocytach, miała konkretne konsekwencje:
- powodowała nadmiar mieliny,
- zmniejszała liczbę dużych włókien nerwowych.
Co więcej, wpływało to negatywnie na funkcje poznawcze myszy w miarę ich starzenia się.
Wyniki te silnie potwierdzają, że obniżona aktywność NRF2 może prowadzić do dysfunkcji oligodendrocytów, a w konsekwencji do zmian w mielinie i włóknach nerwowych, które są charakterystyczne dla pogorszenia funkcji poznawczych u ludzi w starszym wieku.
Nowe nadzieje na leczenie: Szlak NRF2 już w centrum uwagi
Odkrycia te mają ogromne znaczenie, ponieważ podważają długoletni pogląd, jakoby oligodendrocyty zawsze wspierały prawidłowe funkcjonowanie mózgu. Jak podkreśla Georgina Craig, pierwsza autorka badania: "Zawsze uważaliśmy oligodendrocyty za komórki wyłącznie pożyteczne, jednak tutaj, ku naszemu zaskoczeniu, odkrywamy, że mogą one stać się dysfunkcyjne i przyczyniać się do upośledzenia funkcji poznawczych".
Wiedza ta może utorować drogę nowym metodom leczenia, które będą ukierunkowane właśnie na dysfunkcję tych komórek, aby pomóc chronić funkcje poznawcze w późniejszym życiu. Co najważniejsze, szlak NRF2 jest już celem dla istniejących leków, w tym tych stosowanych w leczeniu stwardnienia rozsianego (SM). Wcześniejsze badania wykazały, że aktywacja NRF2 może poprawić funkcje poznawcze u osób z SM.
Stwarza to ekscytującą możliwość, że istniejące już terapie mogłyby zostać w przyszłości wykorzystane do leczenia dysfunkcji oligodendrocytów i związanych z nią problemów z pamięcią i sprawnością umysłową.
