Das Gedächtnis nimmt mit dem Alter ab. Robert Kneschke / Shutterstock
Die alternde Weltbevölkerung ist die größte Herausforderung für die Gesundheitssysteme des 21. Jahrhunderts. Sogar COVID-19 ist gewissermaßen eine Krankheit des Alterns. Das Risiko des Todes durch das Virus in etwa verdoppelt sich alle neun Jahre des Lebens, ein Muster, das fast identisch mit einer Vielzahl anderer Krankheiten ist. Aber warum sind alte Menschen für so viele verschiedene Dinge anfällig?
Es stellt sich heraus, dass dies ein wichtiges Kennzeichen des Alterungsprozesses bei vielen Säugetieren ist ist eine Entzündung. Damit meine ich nicht eine intensive lokale Reaktion, die wir normalerweise mit einer infizierten Wunde assoziieren, sondern ein geringgradiges, knirschendes, entzündliches Hintergrundgeräusch, das mit zunehmender Lebensdauer immer lauter wird. Es wurde gezeigt, dass diese „Entzündung“ zur Entwicklung von beiträgt Atherosklerose (die Ansammlung von Fett in den Arterien), Diabetes, Bluthochdruck , Gebrechlichkeit, Krebs machen kognitivem Verfall.
Nun eine neue Studie veröffentlicht in der Natur zeigt, dass microglia - eine Art weißer Blutkörperchen im Gehirn - sind äußerst anfällig für Veränderungen der Spiegel eines wichtigen entzündlichen Moleküls namens Prostaglandin E2(PGE2). Das Team stellte fest, dass die Exposition gegenüber diesem Molekül die Fähigkeit von Mikroglia und verwandten Zellen, Energie zu erzeugen und normale zelluläre Prozesse auszuführen, stark beeinträchtigte.
Glücklicherweise stellten die Forscher fest, dass diese Effekte nur aufgrund der Wechselwirkung von PGE2 mit einem bestimmten Rezeptor auf der Mikroglia auftraten. Durch die Störung konnten sie die zelluläre Energieproduktion normalisieren und Gehirnentzündungen reduzieren. Das Ergebnis war eine verbesserte Wahrnehmung bei gealterten Mäusen. Dies gibt Hoffnung, dass die mit dem Älterwerden verbundene kognitive Beeinträchtigung ein vorübergehender Zustand ist, den wir möglicherweise beheben können, und nicht die unvermeidliche Folge der Alterung des Gehirns.
Umkehrung des kognitiven Rückgangs
Die PGE2-Spiegel steigen aus verschiedenen Gründen mit zunehmendem Alter der Säugetiere an. Einer davon ist wahrscheinlich die zunehmende Anzahl von Zellen in verschiedenen Geweben Eintritt in einen Zustand, der als zelluläre Seneszenz bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass sie nicht mehr funktionieren und das Gewebe durch Freisetzung von PGE2 und anderen entzündlichen Molekülen schädigen können.
Makrophagenzelle. Kateryna Kon / Shutterstock
Aber die Forscher fanden das auch Makrophagen - eine andere Art von weißen Blutkörperchen im Zusammenhang mit Mikroglia - von Menschen über 65 Jahren produzierte signifikant mehr PGE2 als von jungen Menschen. Interessanterweise unterdrückte die Exposition dieser weißen Blutkörperchen gegenüber PGE2 die Fähigkeit ihrer Mitochondrien - das, was eine Zelle den Batterien am nächsten kommt - um zu funktionieren. Dies bedeutete, dass das gesamte Muster der Energieerzeugung und des zellulären Verhaltens gestört war.
Obwohl PGE2 seine Wirkung auf Zellen über eine Reihe von Rezeptoren ausübt, konnte das Team die Wirkung auf die Interaktion mit nur einem Typ (dem „EP2-Rezeptor“ auf den Makrophagen) eingrenzen. Sie zeigten dies, indem sie im Labor gezüchtete weiße Blutkörperchen mit Medikamenten behandelten, die diesen Rezeptor entweder ein- oder ausschalteten. Beim Einschalten des Rezeptors verhielten sich die Zellen so, als wären sie PGE2 ausgesetzt worden. Aber als sie mit den Medikamenten behandelt wurden, die es abschalteten, erholten sie sich. Das ist alles in Ordnung, aber es wurde in einer Petrischale gemacht. Was würde in einem intakten Körper passieren?
Die Forscher führten dann eines der saubersten Experimente durch, die in der Biologie durchgeführt werden können, und einen der besten Gründe für die Arbeit an Mäusen. Sie nahmen gentechnisch veränderte Tiere, bei denen der EP2-Rezeptor entfernt worden war, und ließen sie alt werden. Anschließend testeten sie ihr Lernen und Gedächtnis, indem sie ihre Fähigkeit zur Navigation in Labyrinthen (ein Klischee für Forscher) und ihr Verhalten in einem „Objektortungstest“ untersuchten. Dieser Test ist ein bisschen so, als würde jemand heimlich Ihr Haus betreten, Ihre Ornamente auf dem Kaminsims austauschen und sich dann wieder herausschleichen. Je besser das Gedächtnis ist, desto länger wird das Motiv damit verbringen, das neue Arrangement misstrauisch zu betrachten und sich zu fragen, warum es sich geändert hat.
Es stellte sich heraus, dass die alten gentechnisch veränderten Mäuse genauso gut lernten und sich daran erinnerten wie ihre jungen Kollegen. Diese Effekte könnten bei normalen alten Mäusen dupliziert werden, indem man ihnen eines der Medikamente gibt, die den EP2-Rezeptor für einen Monat ausschalten könnten. Es scheint daher möglich, dass die Hemmung der Wechselwirkung von PGE2 mit diesem bestimmten Rezeptor einen neuen Ansatz zur Behandlung von kognitiven Störungen im späten Leben darstellt.
Es ist noch ein langer Weg, bis wir in der Lage sind, diese Verbindungen beim Menschen anzuwenden - obwohl die Prostaglandinsysteme sehr ähnlich sind. Diese Studie hat jedoch eine Reihe faszinierender Beobachtungen beleuchtet, die Ernährung und Kognition miteinander verbinden.
Es ist seit einigen Jahren bekannt, dass Essen Blaubeeren und anderes Obst und Gemüse wie Erdbeeren und Spinat, verbessert die Wahrnehmung bei Nagetieren und älteren Menschen. Diese Lebensmittel sind reich an Molekülen wie Resveratrol, Fisetin und im Quercetin, die entweder gezeigt wurden töten or seneszierende Zellen retten.
Es gibt auch Beweise dafür Block PGE2 auf zellulärer Ebeneund stellt einen anderen Weg bereit, auf dem diese Verbindungen ihre vorteilhaften Wirkungen ausüben können. Bis etwas Besseres eintritt, ist dies ein weiterer Beweis dafür, dass eine Obstschale Ihnen keinen Schaden zufügt. Obwohl es wahrscheinlich ratsam ist, die Creme zu schonen.
Über den Autor
Richard Faragher, Professor für Biogerontologie, University of Brighton
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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