Znajdź zawartość

Gdy starsi ludzie pozostają fizycznie aktywni, w ich mózgach znajduje się więcej protein tworzących połączenia pomiędzy neuronami. Dzięki temu, zachowują tez sprawność umysłową. Zwiększoną ilość wspomnianych białek zaobserwowano podczas autopsji nawet w mózgach osób, które były pełne toksycznych protein powiązanych z chorobą Alzheimera i innymi chorobami neurodegeneracyjnymi. "Jako pierwsi wykorzystaliśmy tego typu dane, by wykazać, że regulacja protein w synapsach jest powiązana z aktywnością fizyczną i to właśnie ona może być przyczyną pozytywnych skutków ćwiczeń fizycznych w starszym wieku, które możemy obserwować", powiedziała główna autorka badań, profesor Kaitlin Casaletto z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF). Badania Casaletto i jej grupy opierały się na danych pozyskanych w ramach Memory and Aging Project prowadzonego na Rush University w Chicago. W ramach tego projektu śledzono poziom aktywności fizycznej u starszych ludzi, którzy zgodzili się oddać po śmierci swoje mózgi do badań. Dlatego też uczeni z UCSF mogą pochwalić się przeprowadzeniem wyjątkowych badań na ludziach. Dotychczas bezpośredni związek pomiędzy aktywnością fizyczną a zdolnościami poznawczymi mogliśmy obserwować w ten sposób na myszach. Utrzymanie stabilnych połączeń pomiędzy neuronami może być kluczowym elementem ochrony przed demencją. To synapsy są tym miejscem, które decydują o naszych zdolnościach poznawczych. A utrzymanie aktywności fizycznej, co jest bardzo łatwe, może pomóc w poprawieniu funkcjonowania synaps, stwierdza Casaletto. Naukowcy nie tylko zauważyli, że dzięki aktywności fizycznej poprawia się jakość synaps, ale – ku ich zdumieniu – okazało się, że dobroczynne skutki wykraczają daleko poza hipokamp i dotyczą też innych obszarów mózgu. "Być może aktywność fizyczna ma pozytywny wpływ na cały mózg, wspierając i utrzymując prawidłowe funkcjonowanie protein odpowiedzialnych za wymianę sygnałów między synapsami", dodaje współautor badań, profesor William Honer z University of British Columbia. W mózgach większości osób starszych dochodzi do akumulacji białek tau i beta-amyloidu. To toksyczne proteiny powiązane z chorobą Alzheimera. Obecnie uważa się, że najpierw pojawia się beta-amyloid, a następnie tau i dochodzi do uszkodzeń synaps oraz neuronów. Casaletto już podczas wcześniejszych badań zauważyła, że u starszych osób z bardziej spójnymi połączeniami między synapsami – niezależnie od tego, czy badania były wykonywane z płynu mózgowo-rdzeniowego pobranego od żywych pacjentów, czy na podstawie autopsji mózgu – toksyczne działanie beta-amyloidu i białek tau było osłabione. Uczona podsumowuje, że biorąc pod uwagę oba wspomniane badania, widać, jak ważne jest utrzymywanie aktywności fizycznej w starszym wieku. « powrót do artykułu

Całe pokolenia studentów dowiadywały się, że układ odpornościowy trzyma się z dala od mózgu. Wiedzę tę zyskaliśmy około 100 lat temu, gdy jeden z japońskich naukowców przeszczepił myszy tkankę nowotworową. Układ odpornościowy zwierzęcia potrafił zniszczyć tę obcą tkankę, jednak gdy została przeszczepiona do mózgu, guz rósł bez przeszkód. To sugerowało, że układ odpornościowy w mózgu nie działa. Jednak od pewnego czasu zauważamy, że tak nie jest. Teraz naukowcy z Wydziału Medycyny Washingon University w St. Louis sądzą, że odkryli, w jaki sposób układ odpornościowy wie, gdy coś złego dzieje się w mózgu. Ich zdaniem komórki tego układu znajdują się w oponach mózgowo-rdzeniowych i tam próbkują płyn mózgowo-rdzeniowy, który krąży w mózgu. Gdy wykryją w nim ślady infekcji lub uszkodzenia, przygotowują się do reakcji immunologicznej. Każdy organ w naszym ciele jest nadzorowany przez układ odpornościowy, mówi profesor Jonathan Kipnis. Jeśli pojawia się guz, uszkodzenie czy infekcja, układ odpornościowy musi o tym wiedzieć. Jednak do niedawna sądzono, że mózg jest tutaj wyjątkiem. Gdy coś tam się dzieje, układ odpornościowy nie reaguje. To nigdy nie miało dla mnie sensu. Odkryliśmy, że układ odpornościowy nadzoruje tez mózg, ale dzieje się to z zewnątrz. Teraz, gdy wiemy, gdzie ten proces przebiega, otwierają się nowe możliwości wpływania na reakcję układu odpornościowego w mózgu. W 2015 roku Kipnis i jego zespół odkryli sieć naczyń, przez które płyn i niewielkie molekuły przedostają się z mózgu do węzłów chłonnych, w których rozpoczyna się odpowiedź immunologiczna. Odkrycie to wykazało, że istnieje fizyczne połączenie pomiędzy mózgiem a układem odpornościowym. Jednak odkryte naczynia pozwalały na opuszczanie mózgu. Nie było jasne, czy komórki układu odpornościowego są w stanie się do niego dostać lub sprawdzać, co się w nim dzieje. Kipnis i doktor Justin Rustenhoven, główny autor artykułu opublikowanego w niedawnym numerze Cell, rozpoczęli poszukiwania miejsc, które dawałyby układowi odpornościowemu dostęp do mózgu. Kluczem do sukcesu okazał się fakt, że wspomniane naczynia odprowadzające płyn z mózgu biegły wzdłuż zatok opony twardej. Eksperymenty wykazały, że zatoki te są pełne molekuł i komórek odpornościowych, które zostały przyniesione z krwią. Znaleziono tak wiele różnych typów komórek odpornościowych. Odkrycie to sugeruje, że układ odpornościowy nadzoruje mózg z pewnej odległości i przystępuje do działania tylko wówczas, gdy wykryje niepokojące sygnały. To może wyjaśniać, dlaczego przez długi czas uważano, iż nie działa on w mózgu. Aktywność układu odpornościowego w mózgu mogłaby być bardzo szkodliwa. Mógłby zabijać neurony i powodować opuchliznę. Mózg nie toleruje zbyt dużej opuchlizny, gdyż otoczony jest sztywną czaszką. Dlatego też układ odpornościowy został wypchnięty poza mózg, gdzie może go nadzorować bez ryzyka spowodowania uszkodzeń, stwierdza Rustenhoven. Wyniki najnowszych badań mogą przydać się np. do leczenie stwardnienia rozsianego. Wiadomo bowiem, że choroba ta jest spowodowana atakiem układu odpornościowego na osłonkę neuronów. Podczas badań na modelu mysim udał się wykazać, że choroba ta prowadzi do akumulacji komórek układu odpornościowego w zatokach opony twardej. Nie można więc wykluczyć, że choroba zaczyna się właśnie tam i rozprzestrzenia się na cały mózg. Potrzebne są kolejne badania, które potwierdzą ewentualną rolę zatok opony twardej w chorobach neurodegeneracyjnych. Jeśli są one bramami do mózgu, możemy spróbować opracować terapie, które powstrzymają zbyt aktywne komórki układu odpornościowego przed dostaniem się do mózgu. Zatoki są blisko powierzchni, więc być może uda się nawet podawać leki przez czaszkę. Teoretycznie można by opracować maści lecznicze, które przedostawałyby się przez czaszkę i docierały do zatok. Być może właśnie znaleźliśmy miejsce, w którym rozpoczyna się stan zapalny powodujący wiele chorób neuroimmunologicznych i być może będziemy w stanie coś z tym zrobić, dodaje Kipnis. « powrót do artykułu

Antybiotyk minocyklina może chronić przed chorobami neurodegeneracyjnymi w czasie starzenia. Autorzy publikacji z pisma eLife odkryli, że minocyklina wydłuża życie nicieni, zapobiegając akumulacji pewnych białek w procesie starzenia. Agregaty białek występują w kilku chorobach mózgu związanych z wiekiem, w tym w stwardnieniu zanikowym bocznym, chorobach Alzheimera i Parkinsona, a także w chorobach prionowych. Ponieważ ich patogeneza wiąże się z agregacją nieprawidłowo zwiniętych polipeptydów, bywają one nazywane chorobami agregacyjnymi (konformacyjnymi). Najnowsze studium pokazuje, że minocyklina zapobiega takiej akumulacji nawet u starszych zwierząt, z upośledzonymi przez wiek szlakami odpowiedzi na stres. Gdy się starzejemy, upośledzeniu ulega homeostaza białek (proteostaza). Jest to równowaga między produkcją/utrzymaniem prawidłowo sfałdowanych białek a ich degradacją przez lizosomy oraz proteasom. Byłoby świetnie, gdyby istniały sposoby na wzmacnianie proteostazy i wydłużanie życia [...] na drodze leczenia starszych osób po wystąpieniu pierwszych objawów chorób neurodegeneracyjnych bądź markerów chorób, np. akumulacji białek - podkreśla Gregory Solis z Instytutu Badawczego Scripps. W ramach naszego badania dociekaliśmy, czy minocyklina może wydłużyć życie zwierząt, u których już doszło do upośledzenia proteostazy. Amerykanie wybrali 21 związków, o których wiadomo, że wydłużają życie Caenorhabditis elegans. Okazało się, że o ile wszystkie wydłużały życie młodych nicieni, o tyle na stare działała tylko jedna substancja - minocyklina. By sprawdzić, czemu się tak dzieje, naukowcy oceniali ewentualny wpływ antybiotyku na agregację białek. Młodym i starym nicieniom podawano wodę albo minocyklinę. Później określano poziom beta-amyloidu i alfa-synukleiny, a więc białek związanych, odpowiednio, z chorobą Alzheimera i Parkinsona. Okazało się, że bez względu na wiek zwierząt, antybiotyk ograniczał agregację obu białek. W kolejnym etapie badań akademicy sprawdzali, czy antybiotyk włącza białka sygnalizujące stres, których funkcja jest u starszych osobników upośledzona. Ku zaskoczeniu wszystkich okazało się, że pod wpływem minocykliny ich aktywność de facto spada. Później oceniano, czy lek wyłącza komórkowe procesy degradacji białek, ale okazało się, że również nie. Dzięki sondzie chemicznej Amerykanie ustalili, że minocyklina bezpośrednio oddziałuje na rybosom, czyli kompleks białek i kwasów nukleinowych służący do produkcji białek. Ten sam wynik uzyskano u nicieni oraz w komórkach mysich i ludzkich. Gdy naukowcy posłużyli się zmutowanymi nicieniami z nasiloną bądź zmniejszoną produkcją białek, zauważyli, że u zwierząt z już obniżoną produkcją do dalszego ograniczenia tego procesu i wydłużenia życia potrzeba było niższych dawek minocykliny. Tam zaś, gdzie produkcja białek była nasilona, dawki musiały być większe. To sugeruje, że minocyklina wydłuża życie, kontrolując tempo produkcji białek w rybosomie. « powrót do artykułu

Mutacje białka tau, które zwykle kojarzy się z chorobami neurodegeneracyjnymi, wydają się nieznanym dotąd czynnikiem ryzyka nowotworu. Nasze badanie ujawniło, że obecność mutacji tau zwiększa ryzyko rozwoju nowotworu - opowiada dr Fabrizio Tagliavini, dyrektor naukowy Fundacji Instytutu Neurologicznego Carla Besty. Białko tau odgrywa ważną rolę w stabilizacji mikrotubul, składników cytoszkieletu komórek. Wadliwe białko tau jest tradycyjnie wiązane z chorobami neurodegeneracyjnymi, m.in. chorobą Alzheimera czy zwyrodnieniem płatów czołowych i skroniowych (ang. frontotemporal lobar degeneration, FTLD). Zmutowane tau wykazuje mniejszą zdolność do wiązania się z mikrotubulami. Prowadzi to do destabilizacji mikrotubul i zaburzenia cytoszkieletu [...]. Oprócz tego wolne białko tau może tworzyć toksyczne agregaty w neuronach, upośledzając ich funkcje. Wcześniejsze badania zespołu Tagliaviniego pokazały, że mutacje białka tau prowadzą do defektów chromatyny i aberracji chromosomowych. Dobrze zaś wiadomo, że aberracje [mutacje] chromosomowe wiążą się często z nowotworami. Mając to na uwadze, postanowiliśmy sprawdzić, czy istnieje zależność między mutacjami tau i nowotworami. Włosi przyglądali się częstości występowania nowotworów w 15 rodzinach obciążonych 7 różnymi mutacjami tau i FTLD. By wyliczyć ryzyko nowotworu, do każdej z nich dopasowano 3 rodziny referencyjne o podobnym rodowodzie (dopasowano m.in. wiek czy płeć). Autorzy publikacji z pisma Cancer Research podają, że na nowotwór zapadło 15% osób z rodzin z mutacjami tau i tylko 9% osób z rodzin kontrolnych. Mutacje tau nie były związane ze specyficznymi nowotworami. Po wieloczynnikowej analizie naukowcy ustalili, że osoby z rodzin z mutacjami tau chorowały na nowotwory 3,72-krotnie częściej niż przedstawiciele rodzin referencyjnych. Za pomocą analizy bioinformatycznej ekipa Tagliaviniego zademonstrowała, że prawie 1/3 białek wchodzących w interakcje z tau bierze udział w metabolizmie DNA i kontroli cyklu komórkowego. Zaburzenie tych procesów może zaś prowadzić do nowotworów. Zwykle pacjentów z mutacjami tau obserwuje się pod kątem neurodegeneracji. Jeśli nasze wyniki zostaną jednak potwierdzone, osoby te powinny być także monitorowane pod kątem ryzyka wystąpienia nowotworu. « powrót do artykułu