Η δραστηριότητα του εγκεφάλου αλλάζει καθ’ όλη τη διάρκεια της ανθρώπινης ζωής και ένας κίνδυνος που σχετίζεται με τα γηρατειά είναι η απώλεια μνήμης και η άνοια. Μια νέα μελέτη σε ποντίκια που δημοσιεύτηκε στο Nature αποκάλυψε ότι το εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ) μπορεί να είναι το κλειδί για την κατανόηση του πώς και γιατί ο εγκέφαλος αλλάζει καθώς γερνάμε. Η κατανόηση της βιοχημείας που υπογραμμίζει τη γήρανση του εγκεφάλου θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό θεραπειών για την άνοια.
Η νέα μελέτη στο Nature είχε στόχο να μελετήσει εάν η μεταφορά ΕΝΥ από νεότερα σε μεγαλύτερα ποντίκια μπορεί να επηρεάσει τη γήρανση του εγκεφάλου. Για να ξεκινήσουν το πείραμα, οι ερευνητές έπρεπε να ρυθμίσουν τα ποντίκια να θυμούνται ένα γεγονός, ώστε να μπορέσουν να δοκιμάσουν αυτήν τη μνήμη αργότερα. Ποντίκια είκοσι μηνών δέχθηκαν 3 ηλεκτροσόκ στο πόδι τους την ίδια στιγμή που εκτέθηκαν σε έναν ήχο και ένα φως που αναβοσβήνει, για να βοηθήσουν στη δημιουργία ενός συσχετισμού. Τα μεγαλύτερα ποντίκια έλαβαν στη συνέχεια εγκεφαλονωτιαίο υγρό από ποντίκια ηλικίας 10 εβδομάδων. Μια ομάδα ελέγχου έλαβε τεχνητό ΕΝΥ.
Τρεις εβδομάδες αργότερα, οι ερευνητές προσπάθησαν να εξακριβώσουν πώς αυτό επηρέασε τη μνήμη των ποντικών. Για να γίνει αυτό, εξέθεσαν τα ποντίκια στον ίδιο ήχο και φως που αναβοσβήνει, αλλά χωρίς ηλεκτροσόκ, και πολλά “πάγωσαν από φόβο”. Ωστόσο, τα ποντίκια που έλαβαν ΕΝΥ από νεαρά ποντίκια “πάγωσαν από φόβο” σχεδόν στο 40% των εκθέσεων στο ερέθισμα, σε σύγκριση με το 18% στα ποντίκια που έλαβαν τεχνητό ΕΝΥ. Αυτό υποδηλώνει ότι το ΕΝΥ από νεαρά ποντίκια είχε αναζωογονητική επίδραση στους μεγαλύτερους εγκεφάλους, γεγονός που βελτίωσε τη μνήμη τους.
Αυξητικοί παράγοντες και διαφοροποίηση των κυττάρων
- Περαιτέρω πειράματα έδειξαν ότι το ΕΝΥ νεαρών ποντικών ενίσχυε τον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των κυττάρων που μετατρέπονται σε έναν τύπο κυττάρων του κεντρικού νευρικού συστήματος που ονομάζονται ολιγοδενδροκύτταρα. Επαναλαμβανόμενα πειράματα με ανθρώπινο ΕΝΥ έδειξαν παρόμοιο, αλλά μικρότερο αποτέλεσμα. Ένας βασικός ρόλος των ολιγοδενδροκυττάρων είναι να παράγουν μια πλούσια σε λίπος ουσία που ονομάζεται μυελίνη. Η μυελίνη σχηματίζει ένα προστατευτικό περίβλημα γύρω από τα νεύρα, το οποίο τα μονώνει και επομένως επιτρέπει στα νεύρα να επικοινωνούν γρήγορα ηλεκτρικά ερεθίσματα.
- Εκτός από περισσότερα ολιγοδενδροκύτταρα, τα ποντίκια που έλαβαν νεαρό ΕΝΥ είχαν περισσότερα νεύρα επικαλυμμένα με μυελίνη στον ιππόκαμπό τους, ένα μέρος του εγκεφάλου που είναι απαραίτητο για τη μνήμη. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι αυτό οδήγησε σε βελτιωμένη αγωγιμότητα των νεύρων στον ιππόκαμπο και ως εκ τούτου βελτιωμένη μνήμη στα ποντίκια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία.
- Περαιτέρω ανάλυση για την κατανόηση των αλλαγών έδειξε τον ρόλο του αυξητικού παράγοντα ινοβλαστών 17, μιας πρωτεΐνης που εκφράζεται συνήθως στον εγκέφαλο αλλά μειώνεται με την ηλικία. Η μελέτη έδειξε ότι αυτός ο αυξητικός παράγοντας ήταν απαραίτητος και επαρκής για τη δημιουργία περισσότερων ολιγοδενδροκυττάρων και τη βελτίωση της μνήμης και της γνωστικής ικανότητας σε ποντίκια.
Επιδράσεις για τη θεραπεία της άνοιας
Η Δρ Rebecca Edelmayer, ανώτερη διευθύντρια επιστημονικής δέσμευσης στην Ένωση Αλτσχάιμερ χαρακτήρισε την εργασία ενδιαφέρουσα αλλά πολύ προκαταρκτική». «Για όσους από εμάς εργαζόμαστε για τη νόσο του Αλτσχάιμερ και άλλες άνοιες, μπορούμε να μάθουμε πολλά από τη διαδικασία της φυσιολογικής γήρανσης μελετώντας τις φυσικές αλλαγές που συμβαίνουν στον εγκέφαλο με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, μπορούν οι παράγοντες αναπλήρωσης που μειώνονται φυσικά με την πάροδο του χρόνου να χρησιμοποιηθούν για την προστασία ή την αναστροφή διεργασιών νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ;», είπε και πρόσθεσε: «Η ιδέα της αναπλήρωσης αυξητικών παραγόντων για την υποστήριξη της κυτταρικής υγείας δεν είναι νέα. Η έρευνα που μελετά τους κυτταρικούς αυξητικούς παράγοντες είναι ένας κοινός τομέας της νευροεπιστήμης και διερευνάται για πολλαπλές ασθένειες».
Η Δρ Rosa Sancho, επικεφαλής της έρευνας στο Alzheimer’s Research U.K. συμφώνησε ότι τα ευρήματα ήταν ενδιαφέροντα, αλλά ότι η έρευνα είναι σε πολύ πρώιμο στάδιο. Όπως είπε: «Αυτό που ήταν ωραίο στις μελέτες είναι ότι εντόπισαν μερικές πρωτεΐνες που θα μπορούσαν να εμπλέκονται σε αυτόν τον μηχανισμό». «Και είναι πραγματικά σημαντικό να εντοπίσουμε αυτές τις νέες οδούς για μεταφραστική έρευνα. Όπως γνωρίζετε, δεν υπάρχουν θεραπείες τροποποίησης της νόσου στο Ηνωμένο Βασίλειο για άτομα με άνοια. Προς το παρόν, έχουν πρόσβαση μόνο σε συμπτωματικές θεραπείες». Ο εντοπισμός μορίων που θα μπορούσαν να αποτελέσουν στόχους θεραπείας θα μπορούσε να είναι το κλειδί.