Az emberi agy tanulásért és memóriáért felelős területe, a hipokampusz jelentős immunológiai átalakuláson megy keresztül a középkorúság elérésekor. A szakemberek negyven, 20 és 95 év közötti, idegrendszeri szempontból egészséges elhunyt donor agyszöveteit vizsgálták meg fejlett egyssejt-elemzési módszerekkel.

Az elemzések kimutatták, hogy az agy fő immunsejtjeinek számító mikrogliák állománya 50 és 75 éves kor között fokozatosan megfogyatkozik. A megüresedett helyeket olyan sejtek veszik át, amelyek erőteljesebb gyulladásos jelzéseket adnak, tulajdonságaikban pedig a perifériás vérből származó immunsejtekre hasonlítanak.

A felfedezés alapjaiban cáfolja meg a mikrogliával kapcsolatos korábbi tudományos nézetet. A kutatók ugyanis évtizedekig úgy vélték, hogy ezek a sejtek kizárólag az embriógenezis során jönnek létre, majd az ember teljes élete során a szervben maradva, önmagukat megújítva tartják fenn az állományt.

Az öregedés hatásai

Az öregedés hatásainak részletes vizsgálatához a szakemberek a hagyományos génaktivitási méréseket a genom háromdimenziós szerkezetének és epigenetikai módosulásainak feltérképezésével kombinálták.

„A génexpresszió azt mutatja meg, mit csinál a sejt a jelenben, az epigenetikai jelek azonban megőrzik a sejt eredetére vonatkozó információkat. E módszerek ötvözésével olyan mélyreható változást tártunk fel az idősödő emberi agy immunsejtjeinek azonosításában és származásában, amelyet a génexpressziós adatok önmagukban nem mutattak volna meg” – mondta Nathan Zemke, a San Diegó-i Kaliforniai Egyetem Epigenomikai Központjának igazgatója.

A vizsgálat a vér-agy gátat fenntartó sejtek öregedéssel járó hanyatlását is kimutatta, emellett a genom fizikai elrendeződésének összehangolt átalakulását tapasztalták az agysejtek legkülönfélébb típusaiban, amiről a ScienceDaily írt.

„A fokozatos szerkezeti változások szorosan kapcsolódtak a génszabályozás és a sejtazonosítás eltolódásaihoz, ami az emberi agy öregedésének egy alapvető jellemzőjére mutathat rá” – jelentette ki Bing Ren, a New York-i Genomközpont tudományos igazgatója.

A folyamat megértése

A folyamat megértése azért kulcsfontosságú, mert az idegrendszeri leépüléssel járó betegségekben gyakran jelen van a tartós agyi gyulladás. „Az öregedés a demencia legnagyobb egyedi kockázati tényezője, ám még mindig hiányosak az ismereteink arról, miként váltja ki a betegséget. Ez a korábban rejtett mikrogliális eltolódás fontos kirakós darab lehet a teljes kép megértéséhez” – fogalmazott Richard Hodes, az amerikai Nemzeti Öregedéskutató Intézet igazgatója.

A jövőbeli kutatások arra keresnek választ, hogy miért pusztulnak el az eredeti mikrogliák az idő múlásával, és ez a sejtváltás közvetlenül hozzájárul-e az Alzheimer-kór kialakulásához.

„E sejtes átalakulások megértése új lehetőségeket nyújthat olyan beavatkozások fejlesztésére, amelyek megőrzik az agyfunkciókat és csökkentik a neurodegeneratív betegségekkel szembeni kiszolgáltatottságot” – fejtette ki Xiangmin Xu, az Irvine-i Kaliforniai Egyetem professzora.