Gliové buňky představují soubor podpůrných buněk v mozku. Mezi ně patří například astrocyty, mikroglie a oligodendrocyty. Tyto buňky se podílejí na udržování prostředí, ve kterém mohou neurony fungovat, nebo přímo podporují činnost neuronů různými způsoby. Současný výzkum se zaměřuje na to, jak věkem podmíněné změny v interakcích mezi neurony a gliovými buňkami mohou vznikat z neurodegenerace a zároveň k ní přispívat. Manipulace s některými z těchto interakcí prokázala zpomalení stárnutí a prodloužení délky života u octomilek.
Stárnutí bývá často pojímáno jako proces probíhající uvnitř buněk – dochází k poškození DNA, snížení funkce mitochondrií a chybnému skládání proteinů. Stárnutí však ovlivňuje také způsob, jakým buňky mezi sebou komunikují. Například neurony v mozku jsou závislé na sousedních gliových buňkách, které jim zajišťují živiny, odstraňování odpadních látek a lokální opravné mechanismy. Porucha regulace interakcí mezi neurony a gliovými buňkami je považována za jeden z charakteristických znaků stárnutí mozku, avšak důsledky narušení těchto komunikačních procesů jsou stále předmětem zkoumání.
Výzkum změn na povrchu gliových buněk
Ve snaze prozkoumat regulaci signálních molekul ve stárnoucím mozku srovnávali vědci proteomy povrchu gliových buněk mladých (5 dní starých) a starých (50 dní starých) octomilek. Identifikovali soubor 872 proteinů, které vykazovaly věkově specifické rozdíly v zastoupení. Proteiny, jejichž množství s věkem rostlo, byly častěji spojeny s funkcemi týkajícími se lokalizace a transportu. To naznačuje, že starší mozky mohou vyžadovat intenzivnější homeostázu a kontrolu přenosu látek. Naopak mnohé proteiny, jejichž množství s věkem klesalo, byly spojeny s organizací synapsí, naváděním axonů a souvisejícími procesy.
Identifikace proteinu DIP-β a jeho vliv
Z celkového počtu identifikovaných proteinů vědci vybrali 48 genů, které vykazovaly nejvýraznější změny mezi gliovými povrchovými proteomy mladých a starých octomilek. Následně testovali, zda manipulace s těmito geny v gliových buňkách dospělých jedinců ovlivní délku jejich života. Bylo zjištěno, že jeden z kandidátů, konkrétně buněčný adhezní protein nazvaný DIP-β, prodlužuje délku života u samců i samic octomilek, pokud je v gliových buňkách nadměrně exprimován. Starší octomilky s vyššími hladinami proteinu DIP-β v gliích také lépe šplhaly ve srovnání s kontrolními skupinami, což poukazuje na zlepšení funkcí v pokročilém věku kromě prodloužené délky života.
Analýza naznačila, že nadměrná exprese DIP-β byla spojena se zvýšenou signalizací mezi gliovými buňkami a neurony a také mezi gliovými buňkami a tukovými buňkami. Zaznamenány byly významné posuny v řadě signálních drah, jako jsou dráhy TGF-beta, Wnt, FGFR a EGFR. Tento model propojuje povrchový protein nalezený v gliových buňkách s širší tkáňovou koordinací během procesu stárnutí.