Stárnoucí mozek je výrazně zranitelnější vůči patologii amyloidu-β
Výzkumníci prokázali, že staré myši jsou mnohem zranitelnější než mladé myši vůči patologickým změnám vyplývajícím z vpravení agregátů amyloidu-β (Aβ) do mozkové tkáně. Předpokládá se, že chybné skládání proteinu Aβ a tvorba jeho agregátů ve stárnoucím mozku je příčinou Alzheimerovy choroby. Při pohledu na výsledky této studie by se dalo usuzovat, že rozdíl mezi mladými a starými myšmi souvisí se stárnutím imunitního systému (imunosenescencí). Stárnoucí imunitní systém je totiž více zánětlivý a méně výkonný, a proto je pravděpodobnější, že zavedení toxických molekul vyvolá u starších jedinců trvalou, maladaptivní a neúčinnou odpověď.
Interakce stárnutí a patologie indukované amyloid-beta
Stárnutí je primárním rizikovým faktorem pro Alzheimerovu chorobu (AD) a stárnoucí mozek sdílí mnoho charakteristik s časnými stadii AD. Studie publikovaná v časopise Frontiers in Aging Neuroscience (DOI: 10.3389/fnagi.2025.1569181) zkoumala souhru mezi stárnutím a patologií indukovanou Aβ. Vědci vyvinuli in vivo model podobný AD, při kterém stereotakticky injikovali oligomery Aβ1-42 do hipokampů starých myší. Kognitivní poruchy byly hodnoceny pomocí Y-bludiště. Provedli také imunohistochemické a proteinové analýzy k vyhodnocení přežití neuronů, synaptické funkce a počtu synapsí, úrovně hyperfosforylace tau proteinu, aktivace mikroglií, autofagie a mitochondriální funkce.
Porovnání mladých a starých myší
Nejprve vědci porovnali výchozí účinky stárnutí u mladých dospělých (3 měsíce) a starých (16-18 měsíců) zdravých myší. Zjistili, že staré myši vykazovaly již na počátku významné deficity v pracovní paměti, synaptické hustotě a neurogenezi a měly zvýšenou bazální úroveň zánětu.
V reakci na akutní poškození hipokampu injekcí oligomerů Aβ utrpěly staré myši trvalé deficity, včetně zhoršené kognitivní funkce, dalšího snížení neurogeneze a synaptické hustoty, zvýšené aktivace mikroglií, astrogliózy, mitochondriálního stresu a lysozomální zátěže. Navíc v týdnech následujících po poškození vykazovaly staré myši zvýšenou akumulaci amyloidu, aktivaci mikroglií a šíření fosforylovaného tau proteinu z místa vpichu do přilehlých oblastí hipokampu.
Odolnost mladého mozku
Naproti tomu mladé dospělé myši vykazovaly po injekci Aβ pouze akutní účinky bez dlouhodobé progrese patologie nebo neurodegenerace. Vědci dospěli k závěru, že prostředí stárnoucího mozku zvyšuje náchylnost k akutnímu poškození Aβ, čímž vytváří „úrodnou půdu“ pro progresi Alzheimerovy choroby, zatímco mladší mozky jsou schopny toto poškození překonat.
Procesy stárnutí by měly být považovány za nedílný faktor ve vývoji onemocnění. Cílení na mechanismy stárnutí může poskytnout nové strategie pro prevenci a léčbu Alzheimerovy choroby, jakož i dalších neurodegenerativních onemocnění.