Razumijevanje normalnog starenja mozga

Povećanje očekivanog životnog vijeka zajedno sa smanjenjem zamjenske plodnosti uzrokuje brzo starenje u zapadnim društvima. U Njemačkoj, na primjer, očekuje se da će 47 posto stanovništva imati više od 50 godina već 2035. godine. Društveni izazovi koji proizlaze iz toga su mnogostruki, uključujući promjene u obrascima potrošnje, obrascima rada i penzionisanja, zdravstvenim pitanjima i rasprostranjenošću hroničnih bolesti i invaliditeta.

Click to cistanche herba za Alchajmerovu bolest

Među potonjima, mentalno zdravlje je od najveće važnosti. Zaista, već "zdravo" ili "normalno" starenje je praćeno kognitivnim padom ovisnim o starosti. Štoviše, mnoge starije osobe doživljavaju mentalne poremećaje, uključujući ali ne ograničavajući se na depresiju, anksioznost ili demenciju. Stoga je duboko razumijevanje fizioloških promjena koje se javljaju tokom starenja mozga ključno.

Ovo izdanje Pflügers Archiva—European Journal of Physiology pruža seriju preglednih članaka i originalnih radova koji se fokusiraju na različite ključne aspekte (pato)fiziološkog starenja mozga, uključujući promjene u opskrbi energijom [8], akumulaciju reaktivnog kisika/azota ovisno o dobi. /karbonilne vrste [8, 14], starenje moždane vaskulature uključujući ključne uključene glijalne ćelije [2, 17], kao i opadanje moždanog ožičenja vezano za starenje [6, 13, 16, 17] i mrežne funkcije [4, 6].

Štaviše, fokusiramo se na dva senzorna sistema (sluh i njuh), sklona značajnom propadanju uzrokovanom godinama. Poznato je da ovaj drugi predviđa (olfakaciju) ili potiče (sluh) mentalni pad [12, 15]. Fiziološko starenje povezano je s nekoliko izazova homeostazi mozga uključujući intenziviranje oksidativnog stresa, ugroženu bioenergetiku, povećane razine proinflamatornih supstanci, niskogradnu imunološku aktivaciju, modificirana funkcionalna svojstva glavnih imunih ćelija drenaže, promjene u glimfnom sistemu. (odgovoran za cjeloživotno sakupljanje otpada), starenje krvnih žila, ukočenost arterija, itd. [2, 5, 8–10, 14, 17]. Štaviše, hipersinhronizacija neuronskih mreža takođe predstavlja ključnu osobinu starenja mozga [1, 6, 7, 11, 15].

Ovo nameće zahtjeve vaskularnom sistemu, koji bi trebao uskladiti povećanje cerebralne metaboličke aktivnosti s povećanjem cerebralnog krvotoka, čime se osigurava adekvatna lokalna oksigenacija i isporuka nutrijenata za povećanu neuronsku aktivnost [2]. U isto vrijeme, mozak koji stari posjeduje izuzetnu otpornost i prilagodljivost, što mu omogućava da se nosi s gore navedenim problemima. Zaista, već jedna od prvih epidemioloških studija, koja je objavljena u Kembridžu 1889. godine i uključivala je 900 najstarijih (80 plus godina, 74 stogodišnjaka), zaključila je da je mozak očuvan mnogo bolje od mnogih drugih fizioloških sistema i da predstavlja jedan od najvažnijih događaja „u stogodišnjim pejzažima“ [17].

U ovom broju razmatramo ćelijske i molekularne mehanizme koji su u osnovi ključnih fizioloških adaptacija koje omogućavaju starenju mozga da ublaži funkcionalni i strukturni pad uzrokovan starenjem. Napominjemo i da promjene načina života (tj. intelektualni angažman, fizička aktivnost, zdrava ishrana i kalorijski režim) pomažu povećanju kognitivne rezerve.

Iako se starenje samo po sebi ne smatra bolešću, ono je glavni faktor rizika za cerebrovaskularne (npr. moždani udar) i neurodegenerativne (npr. različite vrste demencije) bolesti, koje su povezane s visokim morbiditetom i mortalitetom [2, 3, 15] . Gubitak sluha također može dovesti do socijalne izolacije, depresije i pada kognicije [12]. Komorbiditet kognitivnih i senzornih oštećenja nije rijedak [1, 12].

Zajedno, Alchajmerova (AD) i Parkinsonova (PD) bolest predstavljaju najčešće oblike demencije. Zanimljivo je da su obje patologije praćene ranim poremećajima spavanja i oštećenjem njuha [15]. Štoviše, promjene mnogih osnovnih fizioloških mehanizama koje se odnose na starenje, o kojima se govori u ovom izdanju (npr. astroglijalno starenje [17], promjene u energetskom metabolizmu [8], kao i vaskularna i hemodinamska svojstva [2]), vjerovatno također utiču na san i san. /wake procesi [4].

Važno je da se čini da mozak stari na način koji je specifičan za spol, pri čemu je spol među prediktorima osjetljivosti na nekoliko poremećaja povezanih sa starenjem. AD, na primjer, ima veću (1,6–3:1) prevalenciju kod žena u odnosu na muškarce, dok PD ima veću (3,5:1) prevalenciju kod muškaraca u odnosu na žene [3].

Nekoliko članaka o ovom pitanju posebno se bavi spolno specifičnim starenjem mozga i njegovim utjecajem na senzorne sisteme [12, 15], funkcionalnom povezivanjem moždanih mreža u stanju mirovanja [6] i kvalitetom sna [4]. Konačno, mnogi članci o ovom posebnom pitanju uspoređuju starenje arhitekture i funkcije mozga (uključujući senzornu obradu, kognitivne sposobnosti i san) između ljudi i najčešće korištenih laboratorijskih životinja (pacova i miševa) [4, 8, 12–15, 17] .

Zajednički mehanizmi identificirani u ovim studijama omogućit će analizu visoke rezolucije ključnih ćelijskih/molekularnih puteva koji su uključeni, kao i budući razvoj terapeutika koji podržavaju kognitivnu dugovječnost ili čak vraćaju starenjem izazvano oštećenje kognicije.

mehanizam cistanche efekta protiv Alchajmerove bolesti

Cistanche je biljka koja se obično koristi u tradicionalnoj kineskoj medicini. Neke studije su sugerirale da ima potencijalne prednosti u liječenju Alchajmerove bolesti, iako se tačan mehanizam djelovanja još uvijek istražuje.

Jedan mogući način na koji bi cistanche mogao pomoći kod Alchajmerove bolesti je smanjenje upale u mozgu. Vjeruje se da upala glavni doprinosi razvoju i napredovanju Alchajmerove bolesti, a neke studije su otkrile da ekstrakti cistanchea mogu pomoći u smanjenju markera upale kod laboratorijskih životinja.

Drugi potencijalni mehanizam djelovanja je kroz njegovu sposobnost da promovira rast novih moždanih stanica. Alchajmerova bolest povezana je s gubitkom moždanih stanica, a neka istraživanja su pokazala da bi cistanche mogao pomoći u stimulaciji rasta novih neurona, što bi moglo pomoći u usporavanju napredovanja bolesti.

Konačno, cistanche može imati i antioksidativna svojstva, koja mogu pomoći u zaštiti moždanih stanica od oštećenja uzrokovanih slobodnim radikalima. Ovo je važno jer se vjeruje da slobodni radikali igraju ulogu u razvoju Alchajmerove bolesti.

References

1 Asavapanumas N, Brawek B, Martus P, Garaschuk O (2019) Uloga intracelularnih Ca2 plus skladišta za oštećenje vizualne obrade u mišjem modelu Alchajmerove bolesti. Neurobiol Dis 121:315–326. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2018.10.015

2. Beishon L, Clough RH, Kadicheeni M, Chithiramohan T, Panerai RB, Haunton VJ, Minhas JS, Robinson TG (2021) Vaskularni i hemodinamski problemi starenja mozga. Pfugers Arch. https://doi. org/10.1007/s00424-020-02508-9 3. Brawek B, Skok M, Garaschuk O (2021) Promjena funkcionalnih potpisa mikroglije duž ose starenja mozga. Int J Mol Sci 22:1091. https://doi.org/10.3390/ijms22031091

4. Campos-Beltran D, Marshall L (2021) Promjene u EEG-u spavanja sa starenjem kod ljudi i glodara. Pfugers Arch. https://doi.org/10. 1007/s{5}}y

5. Garaschuk O, Semchyshyn HM, Lushchak VI (2018) Zdravo starenje mozga: interakcija između reaktivnih vrsta, upale i opskrbe energijom. Aging Res Rev 43:26–45. https://doi.org/10. 1016/j.arr.2018.02.003

6. Jockwitz C, Caspers S (2021) Mreže stanja mirovanja u toku starenja-diferencijalni uvidi iz studija kroz životni vijek u odnosu na stare. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02520-7

7. Lerdkrai C, Asavapanumas N, Brawek B, Kovalchuk Y, Mojtahedi N, Olmedillas Del Moral M, Garaschuk O (2018) Intracelularni Ca(2 plus) pohranjuje kontrolu in vivo neuronske hiperaktivnosti u mišjem modelu Alchajmerove bolesti. Proc Natl Acad Sci USA 115:E1279–E1288. https://doi.org/10.1073/pnas.1714409115

8. Lushchak VI (2021) Interplay između bioenergetike i oksidativnog stresa kod normalnog starenja mozga. Starenje je rezultat sve veće neravnoteže u opskrbi sistema energijom oksidativnog stresa. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/s00424-021-02531-4

9. Olmedillas Del Moral M, Asavapanumas N, Uzcategui NL, Garaschuk O (2019) Zdravo starenje mozga modifikuje signalizaciju mikroglijalnog kalcijuma in vivo. Int J Mol Sci 20:589. https://doi.org/10.3390/ ijms20030589

10. Olmedillas Del Moral M, Frohlich N, Figarella K, Mojtahedi N, Garaschuk O (2020) Efekat ograničenja kalorija na in vivo funkcionalna svojstva mikroglije starenja. Front Immunol 11:750.https://doi.org/10.3389/fmmu.2020.00750

11. Palop JJ, Mucke L (2016) Abnormalnosti mreže i interneuronska disfunkcija kod Alchajmerove bolesti. Nat Rev Neurosci 17:777–792.https://doi.org/10.1038/nrn.2016.141

12. Peixoto Pinheiro B, Vona B, Lowenheim H, Ruttiger L, Knipper M, Adel Y (2020) Gubitak sluha usljed starosti o kanalima jona kalijuma u pužnici i slušnom putu. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/s00424-020-02496-w

13. Rivera AD, Chacon-De-La-Rocha I, Pieropan F, Papanikolau M, Azim K, Butt AM (2021) Održavanje starenja mozga povezanim: uloga purinske signalizacije u regulaciji ćelijskog metabolizma u progenitorima oligodendrocita. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02544-z 14. Semchyshyn H (2021) Da li je karbonil/AGE/RAGE stres obilježje starenja mozga? Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02529-y

15. Tzeng WY, Figarella K, Garaschuk O (2021) Oštećenje mirisa kod muškaraca i miševa povezano sa starenjem i patologijom izazvanom amiloidom. Pflugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02527-0

16. Vecchio F, Miraglia F, Rodella C, Alu F, Miniussi C, Rossini PM, Pellicciari MC (2020) tDCS efekti na svojstva moždane mreže tokom fiziološkog starenja. Pfugers Arch. https://doi.org/10. 1007/s00424-020-02428-8

17. Verkhratsky A, Augusto-Oliveira M, Pivoriunas A, Popov A, Brazhe A, Semyanov A (2020) Astroglijalna astenija i gubitak funkcije, a ne reaktivnosti, doprinose starenju mozga. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/s00424-020-02465-3