Duboko u njegovim stanicama s godinama se odvijaju mnogo složenije promjene, a novo istraživanje pokazuje da bi razdoblje između otprilike 50. i 75. godine moglo biti posebno važno.

Znanstvenici su otkrili veliko preoblikovanje imunoloških stanica u hipokampusu, području mozga ključnom za pamćenje i učenje. Upravo bi te promjene mogle biti jedan od dijelova slagalice koji objašnjava zašto je starenje toliko snažno povezano s povećanim rizikom od Alzheimerove bolesti i drugih neurodegenerativnih bolesti.

Istraživanje, objavljeno u uglednom časopisu Science, analiziralo je moždano tkivo 40 neurološki zdravih osoba u dobi od 20 do 95 godina. Znanstvenici su koristili napredne metode analize pojedinačnih stanica kako bi proučili ekspresiju gena, epigenetske promjene i trodimenzionalnu organizaciju genoma.

Rezultat je jedan od detaljnijih pogleda dosad na ono što se događa s ljudskim hipokampusom tijekom starenja.

Velika promjena nakon 50. godine

Jedno od najzanimljivijih otkrića odnosilo se na mikrogliju, odnosno glavne imunološke stanice mozga. One imaju važnu ulogu u njegovoj obrani i održavanju zdravog okruženja za neurone.

Znanstvenici su otkrili da se između približno 50. i 75. godine broj jedne populacije mikroglije, koja potječe još iz embrionalnog razvoja, značajno smanjuje.

Istodobno se pojavljuje sve više stanica čije molekularne karakteristike nalikuju imunološkim stanicama koje potječu iz periferne krvi.

To je važno otkriće jer se dugo smatralo da se izvorne mikroglijalne stanice mogu obnavljati tijekom čitavog ljudskog života. Novi rezultati tu pretpostavku dovode u pitanje.

Još je važnije to što stanice koje ih zamjenjuju pokazuju izraženije karakteristike povezane s upalom.

Zašto je upala važna? Upala sama po sebi nije neprijatelj organizma. Riječ je o važnom obrambenom mehanizmu koji nam pomaže odgovoriti na ozljede i bolesti. Problem nastaje kada upalni procesi postanu kronični.

Dugotrajna neuroinflamacija već se povezuje sa starenjem mozga i neurodegenerativnim bolestima. Zato znanstvenike posebno zanima može li promjena imunoloških stanica koju su sada otkrili pridonijeti stvaranju upalnijeg okruženja u mozgu tijekom starenja.

'Aging is the single largest risk factor for dementia, but our understanding of how it drives disease is still incomplete', upozorio je Richard Hodes, direktor američkog National Institute on Aging, komentirajući rezultate.

Drugim riječima, znamo da rizik od demencije snažno raste s godinama, ali još uvijek pokušavamo razumjeti biološke mehanizme zbog kojih se to događa.

Mijenjaju se i stanice koje podržavaju neurone

Promjene nisu bile ograničene samo na mikrogliju.

Istraživači su otkrili i značajan pad broja astrocita u hipokampusu. Riječ je o stanicama koje imaju niz ključnih zadaća – pomažu održavati odgovarajuće okruženje za neurone, sudjeluju u regulaciji sinaptičkog prijenosa i podupiru normalno funkcioniranje mozga. Posebno su se smanjivali astrociti povezani s regulacijom komunikacije između neurona.

Istodobno su uočene promjene stanica povezanih s krvno-moždanom barijerom, zaštitnim sustavom koji regulira što iz krvotoka može dospjeti do moždanog tkiva. Sve to sugerira da starenje hipokampusa nije jedan izolirani proces, nego istodobno preoblikovanje više sustava koji zajedno održavaju njegovu funkciju.

Jedno od najintrigantnijih otkrića odvijalo se na još dubljoj razini.

Naša DNK nije jednostavno razvučena unutar jezgre stanice. Organizirana je u složenu trodimenzionalnu strukturu koja omogućuje različitim dijelovima genoma međusobnu komunikaciju i pomaže regulirati koji će se geni uključivati, a koji ostati neaktivni.

Istraživanje je pokazalo da se tijekom starenja ta 3D organizacija postupno narušava u različitim vrstama stanica hipokampusa. Drugim riječima, ne mijenja se samo aktivnost pojedinih gena – mijenja se i sama arhitektura sustava koji tu aktivnost kontrolira.

Znanstvenici su pritom pronašli i linearne i nelinearne obrasce promjene regulacije gena, što dodatno pokazuje da starenje mozga nije jednostavan proces koji se odvija jednakom brzinom tijekom cijelog života.

Znači li to da mozak naglo propada nakon 50.? Ne. Rezultate ne treba tumačiti kao dokaz da se mozak nakon 50. godine naglo počinje urušavati niti da će te promjene nužno dovesti do demencije.

U istraživanju su analizirani uzorci neurološki zdravih ljudi, a znanstvenici su proučavali biološke promjene povezane s normalnim starenjem. Studija također ne pokazuje da svaka osoba prolazi kroz identičan proces u točno istoj dobi. Raspon od približno 50 do 75 godina označava razdoblje u kojem su istraživači u analiziranim uzorcima uočili posebno izraženo preoblikovanje određenih populacija imunoloških stanica.

No upravo bi razumijevanje normalnog starenja moglo pomoći znanstvenicima da otkriju zašto kod nekih ljudi s vremenom dolazi do bolesti, a kod drugih ne.