V lidském hipokampu, oblasti důležité pro učení a ukládání vzpomínek, dochází ve středním a vyšším věku k výrazné proměně mikroglie. To jsou hlavní imunitní buňky mozku, které mimo jiné reagují na poškození tkáně a podílejí se na její údržbě. Vědci nyní zjistili, že mezi přibližně 50. a 75. rokem ubývá mikroglie vzniklé v raném embryonálním vývoji a přibývá buněk s vlastnostmi podobnými mikroglii odvozené od monocytů, tedy imunitních buněk spojovaných s periferní krví.
Podle studie zveřejněné v časopise Science tým analyzoval hipokampus ze 40 posmrtných vzorků neurologicky zdravých dospělých ve věku 20 až 95 let. Na práci se podíleli výzkumníci z University of California, San Diego, University of California, Irvine, New York Genome Center a dalších institucí. Soubor umožnil porovnat molekulární vlastnosti buněk napříč dospělým věkem, nejde ale o dlouhodobé sledování týchž lidí.
Autoři nekombinovali pouze měření aktivity genů, ale také mapování přístupnosti chromatinu, změn metylace DNA a trojrozměrného uspořádání genomu v jednotlivých buněčných jádrech. Epigenetika označuje chemické značky a další mechanismy, které ovlivňují, které geny buňka využívá, aniž by se měnila samotná sekvence DNA. Právě tyto údaje podle autorů odhalily rozdíl mezi dvěma stavy mikroglie, který by při pohledu jen na genovou aktivitu zůstal z velké části skrytý.
Buňky byly připravenější k imunitní reakci
U mladších dárců převažoval jeden typ mikroglie, zatímco u nejstarších vzorků byl dominantní druhý typ. Jeho epigenetické nastavení bylo spojeno s geny pro produkci chemokinů, tedy signálních molekul, jimiž imunitní systém řídí pohyb a aktivaci buněk. V těchto buňkách byla také vyšší aktivita genů hlavního histokompatibilního komplexu II. třídy, která je považována za znak takzvané primované mikroglie – buněk připravených reagovat na další podnět silněji než dříve.
To však neznamená, že by mozek lidí po padesátce byl nutně v trvalém zánětlivém stavu. Autoři uvádějí, že samotná analýza genové exprese neprokázala stejně zřetelný přechod k dlouhodobě zvýšené produkci zánětlivých genů. Výsledky spíše ukazují na stabilní změnu regulačního nastavení, která může mikroglie připravovat k rychlejší a intenzivnější imunitní odpovědi při infekci, úrazu nebo jiném zatížení.
Výzkum zachytil i další projevy stárnutí hipokampu. S věkem výrazně ubývaly astrocyty, další skupina podpůrných buněk mozku. Zasažena byla také podskupina astrocytů zapojených do komunikace mezi nervovými buňkami v synapsích. Autoři dále popsali změny v buňkách, které se podílejí na udržování hematoencefalické bariéry, ochranného rozhraní regulujícího průnik látek z krve do mozku. Napříč typy buněk se měnilo rovněž prostorové uspořádání chromatinu, tedy způsob, jakým je DNA složena v buněčném jádře.
Studie nenabízí důkaz, že popsaná proměna mikroglie způsobuje Alzheimerovu nemoc či jiné demence. Zkoumala tkáň lidí bez známého neurologického onemocnění a z jejího observačního uspořádání nelze určit, proč původní mikroglie ubývá ani zda buňky s jinými vlastnostmi skutečně přicházejí z periferní krve. Práce nicméně poskytuje podrobnější mapu změn, které v lidském hipokampu provázejí stárnutí, a vymezuje otázky pro další výzkum vztahu mezi imunitními buňkami mozku, zánětlivou odpovědí a neurodegenerativními chorobami.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.