Vuotavan veri-aivoesteen korjaaminen voi nuorentaa aivotoimintaa
Uusi hiirtutkimus kyseenalaistaa ajatuksen, että "vanhalle koiralle ei voi opettaa uusia temppuja". Vastaus voi olla veri-aivoesteen säilyttämisessä, joka yleensä vuotaa iän myötä.
Veri-aivoesteet ovat monimutkaisia verisuonten ominaisuuksia, jotka auttavat suojaamaan aivoja verenkierrossa mahdollisesti haitallisilta aineilta.
Viime aikoina Tiede Translational Medicine Tutkimuksessa tutkijat kuvaavat, kuinka veri-aivoesteen hajoaminen voi laukaista aivojen tulehduksen ja kognitiivisen heikentymisen ikääntyvissä hiirissä.
Kansainvälinen tutkimusryhmä havaitsi, että veri-aivoesteen hajoaminen aktivoi astrosyytteiksi kutsuttujen signalointiproteiinien aivosoluissa.
Sitten tutkijat kehittivät ja testasivat lääkkeen, joka estää signalointiproteiinin, joka on nimeltään transformoiva kasvutekijä-beeta (TGF-beeta).
Lääkehoidon jälkeen hiirillä oli vähemmän aivotulehduksen merkkejä ja parantunut kyky oppia uusia tehtäviä, jotka vastasivat paljon nuorempien hiirten suorituskykyä.
"Meillä on tapana ajatella ikääntyneitä aivoja samalla tavalla kuin ajattelemme hermoston rappeutumista: Ikä liittyy toiminnan menetykseen ja kuolleisiin soluihin", kertoo toisen tutkimuksen kirjoittaja Daniela Kaufer, integraatiobiologian professori Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä.
"Mutta uudet tietomme kertovat toisen tarinan siitä, miksi vanhat aivot eivät toimi hyvin: Se johtuu tästä tulehduksellisen kuormituksen" sumusta ", hän lisää.
Professori Kaufer selittää, että päivien kuluttua ”tulehdussumun” poistamisesta vanhat aivot alkavat toimia enemmän kuin nuoret aivot.
Tulosten pitäisi auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin aivotoimintojen heikkenemistä, johon liittyy tulehdus, joka voi liittyä ikääntymiseen ja olosuhteisiin, kuten dementiaan.
Tulehdussumun tutkiminen
Yhä useampi tutkimus - mukaan lukien kuvantamistutkimukset, jotka on kirjoittanut vanhempi tutkija Alon Friedman, Ben-Gurionin yliopistosta Negevistä Israelista ja Dalhousie-yliopistosta Kanadasta - osoittaa, että veri-aivoesteen teho vähenee iän myötä.
Mitä nopeammin veri-aivoesteet muuttuvat, sitä helpommin tulehdusta aiheuttavat aineet siirtyvät verenkierrosta aivokudokseen ja vahingoittavat soluja.
Kaufer ja Friedman ovat myös toisen viimeaikaisen kirjoituksen vanhempia kirjoittajia Tiede Translational Medicine tutkimus, jossa tarkasteltiin lähemmin tulehdussumua vuotavissa veri-aivoesteissä.
Alzheimerin tautia sairastavilla voi olla usein epileptisiä tapahtumia, mutta he ja heidän lääkärinsä eivät välttämättä ole tietoisia niistä.
Ikääntyminen on sekä Alzheimerin että epilepsian riskitekijä, ja kokeelliset ja kliiniset tiedot tukevat ajatusta näiden kahden tilan välisestä yhteydestä.
Toista tutkimusta varten ryhmä analysoi Alzheimerin tautia sairastavien ihmisten EEG-lukemat ja löysi EEG-allekirjoituksen sille, jota he kuvailevat "paroksismaalisiksi hidasaallotapahtumiksi (PSWE)".
EEG: stä he näkivät, kuinka PSWE: n määrä näytti vastaavan yksilöiden kognitiivisen heikkenemisen tasoa.
Epilepsiapotilaiden EEG: ssä he havaitsivat, että kohtausten välillä esiintyneet PSWE: t sopivat vuotavan veri-aivoesteen alueisiin. He löysivät saman vastaavuuden iäkkäillä hiirillä, Alzheimerin taudille alttiilla hiirillä ja rotilla, joilla oli indusoitu epilepsia.
TGF-beeta ja albumiini
Nuorilla rotilla tehdyt lisätestit paljastivat, että veri-aivoestettä oli mahdollista heikentää tuomalla proteiinialbumiini aivoihin. Tämä johti korkeampien PSWE-osuuksien määrään.
Aikaisemmissa tutkimuksissa Friedman ja Kaufer olivat osoittaneet, että albumiini voi vuotaa aivoihin trauman jälkeen. Proteiini kiinnittyy astrosyyttien TGF-beeta-reseptoriin.
Sitoutumalla astrosyyttien TGF-beeta-reseptoreihin proteiini laukaisee tulehdustapahtumaketjun, joka vahingoittaa aivosoluja ja -piirejä.
Vahinko lisää kohtausten todennäköisyyttä häiritsemällä tasapainoa hermosolujen virityksen ja estämisen välillä.
Ryhmä päättelee, että havainnot viittaavat vuotavaan veri-aivoesteeseen potentiaalisena syynä ei-kouristuskohtauksiin Alzheimerin tautia sairastavilla. Se voi myös tarjota potentiaalisen hoitotavoitteen.
Biomarkkerit heikentyneille veri-aivoesteille
Tutkijat ehdottavat, että nämä kaksi joukkoa tarjoavat kaksi uutta biomarkkeria, jotka voivat auttaa lääkäreitä tunnistamaan henkilöt, joilla saattaa olla veri-aivoesteprobleemi: yksi käyttää MRI: tä (joka voi havaita vuotavat esteet) ja toinen käyttää EEG: tä (joka voi havaita epänormaalit) aivorytmit).
On myös mahdollista kehittää lääkettä, jota he käyttivät keinona korjata vuotava veri-aivoeste hidastamaan ja ehkä jopa kääntämään joitain sen aiheuttamia ongelmia.
"Meillä on nyt kaksi biomarkkeria, jotka kertovat sinulle tarkalleen missä veri-aivoesteet vuotavat, joten voit valita potilaat hoitoon ja tehdä päätöksiä siitä, kuinka kauan annat lääkettä."
Professori Daniela Kaufer
Kahta tutkimusta kommentoivat asiantuntijat ovat yleensä tyytyväisiä havaintoihin, mutta varoittavat siirtymästä johtopäätökseen, että he kuvaavat tapoja kääntää dementia ihmisissä.
"Kaiken kaikkiaan", toteaa neurotieteen apulaisprofessori Diego Gomez-Nicola Southamptonin yliopistosta Yhdistyneessä kuningaskunnassa, "nämä tutkimukset lisäävät tietoa, joka tukee tulehduksen vaikutusta dementiaan, ja tarjoavat lupaavia tavoitteita tuleville kliinisille tutkimuksille . ”
