Jak stárnutí ovlivňuje astrocyty a přispívá k neurodegeneraci
Astrocyty jsou buňky v mozku, které dříve vědci považovali pouze za podpůrné pomocníky neuronů. Dnes už ale víme, že aktivně ovlivňují fungování celého mozku. Se stárnutím však dochází ke změnám v jejich chování – stávají se takzvaně reaktivními, což znamená, že v reakci na okolní prostředí přecházejí do zánětlivého stavu. Tento jev je čím dál častější kvůli hromadění škod způsobených stárnutím, jako je zvýšená zánětlivá aktivita jiných buněk (například stárnoucích buněk) nebo zhoršené odvádění mozkomíšního moku, což vede k usazování odpadních látek v mozku.
Když jsou astrocyty ve velkém měřítku reaktivní, není to pro mozek dobré. Naopak, tato situace napomáhá vzniku a rozvoji neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba. Přestože by jedním ze slibných řešení bylo opravit samotné příčiny stárnutí, většina výzkumu se zaměřuje na to, jak reaktivní astrocyty donutit, aby se chovaly méně škodlivě – což je cesta s mnoha úskalími. I když se totiž podaří některé negativní účinky zmírnit, samotné reaktivní astrocyty v mozku zůstávají a mohou působit další problémy.
Jedním z aktuálních příkladů tohoto přístupu je nová studie, která se zaměřila na astrocyty v souvislosti s Alzheimerovou chorobou. V této nemoci astrocyty reagují na přítomnost plaků tvořených amyloid-beta bílkovinou, což je jeden z hlavních znaků choroby. Astrocyty se snaží tyto plaky odstranit pomocí procesu zvaného autofagie (přirozené rozkládání a recyklace buněčných složek) a následného štěpení v močovinovém cyklu. Bohužel, během tohoto procesu dochází k nadprodukci látky GABA – neurotransmiteru, který tlumí aktivitu mozku. Výsledkem je zhoršení paměťových funkcí. Navíc tento rozklad vytváří i toxický peroxid vodíku (H₂O₂), který dále poškozuje neurony.
Vědci se proto rozhodli zjistit, které enzymy jsou zodpovědné za nadměrnou tvorbu GABA, s cílem nalézt způsob, jak tento negativní proces selektivně potlačit, aniž by narušili ostatní důležité funkce mozku. Pomocí pokročilých molekulárních analýz, mikroskopického snímkování a měření elektrické aktivity buněk zjistili, že klíčovými enzymy jsou SIRT2 a ALDH1A1. Zvýšené množství SIRT2 bylo nalezeno jak v astrocytech modelových myší s Alzheimerovou chorobou, tak v mozkové tkáni zemřelých pacientů.
Když vědci potlačili aktivitu SIRT2 v astrocytech myší trpících Alzheimerovou chorobou, zaznamenali částečné zlepšení krátkodobé pracovní paměti a snížení produkce GABA. Přestože očekávali, že potlačením GABA dojde k výraznému zlepšení všech kognitivních funkcí, překvapivě se zlepšila pouze krátkodobá paměť, zatímco prostorová paměť, klíčová pro orientaci v prostoru, zůstala narušená.
Navíc zjistili, že i při snížené produkci GABA pokračovalo vytváření toxického peroxidu vodíku, což naznačuje, že neurodegenerativní procesy mohou nadále pokračovat. Tento poznatek zdůrazňuje, jak složité je cílit na jednotlivé procesy v mozku a zároveň uchovat jeho přirozené fungování.
Tato studie tedy ukazuje nejen slibné možnosti terapeutického ovlivnění reaktivních astrocytů, ale také upozorňuje na to, že opravdové řešení bude vyžadovat hlubší zásahy – pravděpodobně na úrovni samotných příčin stárnutí.
Zdroje: