Výzkum role astrocytů v procesu stárnutí mozku a neurodegenerativních onemocnění
Astrocyty představují významnou část podpůrných buněk v mozku a zastávají řadu nezbytných funkcí, od metabolické podpory neuronů a udržování homeostázy mozkové chemie až po fungování hematoencefalické bariéry. S přibývajícím věkem však tyto buňky procházejí molekulárním a funkčním přestavováním, které zahrnuje častější výskyt buněčné senescence a sklon k nadměrně zánětlivému chování.
Současné vědecké poznatky naznačují, že stárnutí astrocytů přispívá ke kognitivnímu úpadku. Mezi projevy spojené se senescencí astrocytů patří ztráta proteinu lamin-B1, narušení mitochondriálních funkcí, změny v metabolismu glutamátu a omezená schopnost podporovat tvorbu synapsí a neuritů. Tyto procesy vedou ke snížené schopnosti astrocytů chránit neurony a udržovat integritu nervových okruhů.
Strategie zaměřené na modulaci astrocytů
Novější výzkumy se zaměřují na možnosti, jak cíleně ovlivnit fenotyp astrocytů, aniž by bylo nutné plošně potlačovat jejich reaktivitu. Pozornost je věnována zejména obnově metabolické a mitochondriální kompetence těchto buněk a regulaci chronických zánětlivých procesů.
Jedním z přístupů je využití inhibitorů histonových deacetyláz, tedy látek schopných ovlivňovat genovou expresi prostřednictvím úpravy struktury chromatinu. V preklinických studiích na zvířecích modelech Alzheimerovy choroby bylo prokázáno, že podání inhibitoru LASSBio-1911 dokáže zmírnit negativní dopady beta-amyloidních oligomerů. Tyto látky se běžně podílejí na vyvolávání oxidačního stresu a poškozování synapsí, přičemž modulace astrocytů pomocí inhibitorů pomohla snížit kognitivní deficit u sledovaných subjektů.
Další zkoumanou metodou je genová terapie zaměřená na obnovu produkce specifických proteinů. Příkladem je extracelulární matrixový protein Hevin, který je nezbytný pro tvorbu excitačních synapsí. Bylo zjištěno, že hladina tohoto proteinu je u pacientů s Alzheimerovou chorobou a u stárnoucích jedinců snížená. Pomocí virového vektoru s promotorem GFAP pro specifické zacílení na astrocyty byla u pokusných zvířat zvýšena exprese genu pro Hevin v hipokampu. Výsledky testů ukázaly, že tento zásah vedl ke zlepšení kognitivních funkcí a synaptické integrity jak u modelů s neurodegenerativním postižením, tak u stárnoucích jedinců bez patologie.
Tyto poznatky ukazují, že cílená intervence na úrovni buněčného typu představuje funkční směr v translačním výzkumu zaměřeném na kognitivní poruchy spojené s věkem. Další vývoj v této oblasti bude pravděpodobně sledovat interakce mezi reaktivními stavy astrocytů a jejich senescencí v různých oblastech mozku.