Старость является основным фактором риска болезни Альцгеймера, как и многих других болезней. Связанный с возрастом когнитивный дефицит частично связан с изменениями функции нейронов, но также коррелирует с недостаточностью кровоснабжения мозга и слабым воспалением.
В этом исследовании авторы намеревались изучить изменения в мозге нормальных молодых и старых лабораторных мышей путем сравнения их профилей экспрессии генов с помощью метода, называемого секвенированием РНК, и сравнения их структур с высоким разрешением с помощью флуоресцентной микроскопии и электронная микроскопия. Анализ экспрессии генов показал связанные с возрастом изменения в экспрессии генов, относящихся к сосудистой функции (включая очаговую адгезию, взаимодействия гладких мышц сосудов и ЕСМ-рецептора), а также воспаление (особенно связанное с системой комплемента, которая очищает инородные частицы) в кора головного мозга. Эти изменения сопровождались снижением функции астроцитов (ключевых поддерживающих клеток в головном мозге) и потерей перицитов (сократительных клеток, которые окружают мелкие капилляры и венулы и поддерживают гематоэнцефалический барьер) и основных компонентов базальной мембраны. который составляет неотъемлемую часть гематоэнцефалического барьера, а также увеличивает плотность и функциональную активацию иммунных клеток, известных как микроглия / моноциты, которые очищают мозг от инфекционных агентов и поврежденных клеток. Доктор Сото, ведущий автор исследования, говорит: «В совокупности наши данные свидетельствуют о том, что нормальное старение вызывает значительную дисфункцию кортикального нервно-сосудистого элемента, включая уменьшение базальной мембраны и потерю перицитов.
Эти изменения сильно коррелируют с увеличением микроглии / моноцитов в организме. старая кора головного мозга "Уже известно, что физическая активность улучшает снижение когнитивных функций и сенсомоторный дефицит, наблюдаемый в пожилом возрасте как у людей, так и у мышей. Чтобы изучить влияние длительных физических упражнений на изменения мозга, наблюдаемые у стареющих мышей, исследователи предоставили животным беговое колесо от 12 месяцев (эквивалентно среднему возрасту у людей) и оценили их мозг через 18 месяцев (эквивалентно). до ~ 60 лет у людей, когда значительно повышается риск болезни Альцгеймера). И молодые, и старые мыши пробегают около двух миль за ночь, и эта физическая активность улучшила способность и мотивацию старых мышей проявлять типичное спонтанное поведение, на которое, похоже, влияет старение.
Это упражнение значительно снизило возрастную потерю перицитов в коре головного мозга и улучшило другие показатели дисфункции сосудистой системы и гематоэнцефалического барьера. Упражнения также уменьшили количество микроглии / моноцитов, экспрессирующих важнейший инициирующий компонент пути комплемента, который, как было ранее показано, играет роль в возрастном когнитивном снижении. Интересно, что эти положительные эффекты упражнений не наблюдались у мышей с дефицитом гена под названием Apoe, варианты которого являются основным генетическим фактором риска болезни Альцгеймера.
Авторы также сообщают, что экспрессия Апоэ в коре головного мозга снижается у старых мышей, и это снижение также можно предотвратить с помощью физических упражнений.Многочисленные исследования коррелировали развитие болезни Альцгеймера с сосудистой дисфункцией во время старения. Это исследование предполагает, что эта дисфункция может быть вызвана дисфункцией астроцитов и / или потерей перицитов, что приводит к разрушению гематоэнцефалического барьера. Но для установления механизма (ов) потребуется дальнейшая работа: какова роль микроглии / макрофагов, продуцирующих комплемент, как снижение апоэ способствует возрастному снижению нервно-сосудистой системы, допускает ли негерметичный гематоэнцефалический барьер прохождение повреждающие факторы от кровообращения в мозг?
Предыдущие исследования, показавшие, что упражнения полезны для человеческого мозга, предполагают, что воздействие на мышей имеет значение для здоровья человека. Авторы приходят к выводу, что «наши данные, подкрепленные данными исследований на людях, указывают на то, что необходимо сосредоточить усилия на понимании влияния старения и выбора образа жизни на снижение нервно-сосудистых единиц и нейровоспаление, особенно дисфункцию астроцитов и перицитов.
Доктор Хауэлл считает, что мы как общество необходимо упорно работать, чтобы поддерживать активный образ жизни везде, где это возможно ». В наши дни, когда есть столько отвлекающих факторов и удобств, легко впасть в образ жизни, который не включает в себя достаточного количества упражнений. Я надеюсь, что наше исследование в отношении стареющего населения поможет в поощрении здорового образа жизни, включающего упражнения ». Далее он говорит:« Для тех, кто, к сожалению, не может заниматься спортом, наше исследование дает представление о возможном механизме, с помощью которого упражнения могут принести пользу. стареющий мозг и может однажды привести к улучшенным методам лечения связанного с возрастом снижения когнитивных функций, болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств ».
