Nowe badania naukowców z Uniwersytetu Illinois w Chicago (UIC), opublikowane w Cell Reports, ujawniają, w jaki sposób starzenie się prowadzi do osłabienia bariery krew-mózg, powodując jej nieszczelność i przyczyniając się do pogorszenia pamięci. Odkryte mechanizmy molekularne wskazują na potencjalne cele terapeutyczne, które mogą spowolnić lub nawet odwrócić wczesne etapy starzenia poznawczego.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak starzenie się wpływa na szczelność bariery krew-mózg i pamięć.
- Jaką rolę odgrywają białka N-kadheryna i okludyna w utrzymaniu integralności bariery.
- Jakie wyniki uzyskano w badaniach na myszach i w tkankach ludzkich.
- Dlaczego wczesna interwencja może zapobiegać zaburzeniom poznawczym związanym z wiekiem.
Bariera krew-mózg – kluczowy system ochronny
Bariera krew-mózg, zwana w skrócie BBB (od angielskiego Blood–Brain Barrier), to warstwa wyspecjalizowanych komórek wyściełających naczynia krwionośne mózgu, której zadaniem jest ochrona przed szkodliwymi czynnikami, takimi jak wirusy, bakterie i toksyny, przy jednoczesnym dopuszczaniu niezbędnych składników odżywczych. Jej integralność zapewniają ścisłe połączenia między komórkami, w których kluczową rolę odgrywa białko okludyna.
Jak wyjaśnia dr Yulia Komarova, starszy autor badania:
To wysoce regulowany proces, który pozwala niektórym cząsteczkom przedostać się do krwiobiegu, a innym pozostać w nim. Zasadniczo jest to mechanizm, który oddziela ośrodkowy układ nerwowy od wszystkiego innego.
Jednak wraz z wiekiem bariera staje się coraz mniej szczelna, co może prowadzić do zaburzeń funkcji poznawczych już w wieku średnim.
Rola N-kadheryny i okludyny w utrzymaniu szczelności BBB
W poprzednich badaniach zespół Komarovej wykazał, że usunięcie białka N-kadheryny z komórek naczyń krwionośnych powoduje nieszczelność zarówno w płucach, jak i w mózgu. W nowym projekcie naukowcy sprawdzili, czy taki wyciek może wpływać na pamięć.
Doświadczenia na myszach ujawniły, że zwierzęta pozbawione N-kadheryny potrafiły się uczyć, ale szybko zapominały zdobyte informacje. Analiza ich mózgów wykazała zmniejszoną liczbę połączeń ścisłych w barierze krew-mózg i niższy poziom okludyny – podobnie jak u myszy w starszym wieku.
Eksperymenty molekularne pokazały, że interakcja N-kadheryny z sąsiednimi komórkami aktywuje szlak sygnałowy stabilizujący okludynę, co pomaga w utrzymaniu integralności BBB.
Potwierdzenie w tkance ludzkiej
Aby zweryfikować wyniki u ludzi, naukowcy przeanalizowali próbki mózgów z uniwersyteckiego NeuroRepository, pobrane podczas operacji padaczki. Porównano tkanki młodszych pacjentów (nastolatkowie i osoby w wieku ok. 20 lat) z próbkami osób w wieku średnim (40–50 lat). W starszej grupie stwierdzono niższy poziom zarówno N-kadheryny, jak i okludyny, co potwierdziło obserwacje z badań na myszach.
Możliwości terapeutyczne
Badanie jest pierwszym, które opisuje, jak sygnalizacja aktywowana przez N-kadherynę reguluje organizację połączeń ścisłych związanych z przepuszczalnością BBB. Co istotne, deficyty zaczynają być widoczne już w wieku średnim.
Jak podkreśla Komarova:
Nie jest jeszcze za późno na rozpoczęcie leczenia. Ta praca pokazuje, że okno terapeutyczne może być znacznie szersze w przypadku leczenia wszelkich schorzeń poznawczych związanych z wiekiem.
Zespół badawczy planuje dalsze prace nad identyfikacją etapów szlaku sygnałowego aktywowanego przez N-kadherynę, które mogłyby stać się celem przyszłych terapii.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Starzenie się prowadzi do nieszczelności bariery krew-mózg, co może powodować deficyty pamięci już w wieku średnim.
- N-kadheryna aktywuje szlak sygnałowy stabilizujący okludynę, kluczowe białko połączeń ścisłych, utrzymując integralność bariery.
- Badania na myszach i w tkance ludzkiej potwierdziły obniżony poziom N-kadheryny i okludyny u osobników starszych.
- Wyniki wskazują na szerokie okno terapeutyczne i nowe cele leczenia zaburzeń poznawczych związanych z wiekiem.
Źródło:
- University of Illinois Chicago
- Cell Reports
