Razumijevanje normalnog starenja mozga

Porast očekivanog životnog vijeka zajedno sa smanjenjem zamjenske plodnosti uzrokuje brzo starenje u zapadnim društvima. U Njemačkoj se, primjerice, očekuje da će 47 posto stanovništva već 2035. godine imati 50 i više godina. Društveni izazovi koji iz toga proizlaze su višestruki, uključujući promjene u obrascima potrošnje, obrascima rada i umirovljenja, zdravstvenim problemima i prevalenciji kroničnih bolesti i invaliditeta.

Kliknite za cistanche herba za Alzheimerovu bolest

Među potonjim, mentalno zdravlje je od najveće važnosti. Doista, već "zdravo" ili "normalno" starenje prati kognitivni pad ovisan o dobi. Štoviše, mnoge starije odrasle osobe imaju mentalne poremećaje, uključujući ali ne ograničavajući se na depresiju, anksioznost ili demenciju. Stoga je dubinsko razumijevanje fizioloških promjena koje se događaju tijekom starenja mozga ključno.

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

Štoviše, fokusiramo se na dva senzorna sustava (sluh i njuh), sklona značajnom pogoršanju povezanom sa starenjem. Poznato je da potonji predviđa (njuh) ili potiče (sluh) mentalno propadanje [12, 15]. Fiziološko starenje povezano je s nekoliko izazova homeostazi mozga, uključujući pojačanje oksidativnog stresa, ugroženu bioenergetiku, povećane razine proupalnih tvari, slabu imunološku aktivaciju, modificirana funkcionalna svojstva glavnih imunoloških stanica drenaže, promjene u glimfatičkom sustavu (odgovoran za cjeloživotno skupljanje otpada), vaskularno starenje i krutost arterija itd. [2, 5, 8–10, 14, 17]. Štoviše, hipersinkronija neuronskih mreža također predstavlja ključnu značajku starenja mozga [1, 6, 7, 11, 15].

Ovo nameće zahtjeve za vaskularni sustav, koji bi trebao uskladiti povećanje cerebralne metaboličke aktivnosti s povećanjem cerebralnog protoka krvi, čime se osigurava odgovarajuća lokalna oksigenacija i isporuka hranjivih tvari za povećanu aktivnost neurona [2]. U isto vrijeme, mozak koji stari posjeduje izuzetnu otpornost i prilagodljivost, što mu omogućuje da se nosi s gore navedenim problemima. Dapače, već je jedna od prvih epidemioloških studija, koja je objavljena u Cambridgeu 1889. i uključila 900 najstarijih (80 i više godina, 74 stogodišnjaka), zaključila da je mozak očuvan mnogo bolje od mnogih drugih fizioloških sustava i predstavlja jedan vrhunaca "u stoljetnom krajoliku" [17].

U ovom izdanju pregledavamo stanične i molekularne mehanizme koji leže u osnovi ključnih fizioloških prilagodbi koje omogućuju starenju mozga da ublaži funkcionalno i strukturno opadanje povezano sa starenjem. Također spominjemo da promjene načina života (tj. intelektualni angažman, tjelesno vježbanje, zdrava prehrana i kalorijski režim) pomažu u 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 pobolom i smrtnošću [2, 3, 15] . Gubitak sluha također može dovesti do socijalne izolacije, depresije i pada kognicije [12]. Komorbiditet kognitivnog i senzornog oštećenja nije rijedak [1, 12].

Zajedno, Alzheimerova (AD) i Parkinsonova (PD) bolest predstavljaju najčešće oblike demencije. Zanimljivo je da su obje patologije popraćene ranim poremećajima spavanja i oštećenjem njuha [15]. Štoviše, starosne promjene mnogih osnovnih fizioloških mehanizama, kojima se bavimo u ovom svesku (npr. astroglijalno starenje [17], promjene u energetskom metabolizmu [8] kao i vaskularna i hemodinamska svojstva [2]), vjerojatno također utječu na san i san /budni procesi [4].

Važno je da se čini da mozak stari na način specifičan za spol, pri čemu je spol jedan od prediktora osjetljivosti za nekoliko poremećaja povezanih sa starenjem. AD, na primjer, ima veću (1,6-3:1) prevalenciju kod žena u usporedbi s muškarcima, dok PD ima višu (3,5:1) prevalenciju kod muškaraca u usporedbi sa ženama [3].

Nekoliko članaka o ovom pitanju posebno se bavi rodno specifičnim starenjem mozga i njegovim utjecajem na senzorne sustave [12, 15], funkcionalnu povezanost moždanih mreža u stanju mirovanja [6] i kvalitetu sna [4]. Naposljetku, mnogi članci o ovom posebnom izdanju uspoređuju starenje moždane arhitekture i funkcije (uključujući senzornu obradu, kognitivne sposobnosti i spavanje) između ljudi i uobičajeno korištenih laboratorijskih životinja (štakora i miševa) [4, 8, 12–15, 17] .

Zajednički mehanizmi utvrđeni u ovim studijama omogućit će analize visoke rezolucije uključenih ključnih staničnih/molekularnih putova, kao i budući razvoj terapeutskih sredstava koja podupiru kognitivnu dugovječnost ili čak vraćaju oštećenje kognicije izazvano starenjem.

mehanizam djelovanja cistanhe protiv Alzheimerove bolesti

Cistanche je biljka koja se često koristi u tradicionalnoj kineskoj medicini. Neke su studije pokazale da ima potencijalne koristi za liječenje Alzheimerove bolesti, iako se točan mehanizam djelovanja još istražuje.

Jedan od mogućih načina na koji cistanche može pomoći kod Alzheimerove bolesti je smanjenje upale u mozgu. Vjeruje se da upala glavni doprinosi razvoju i napredovanju Alzheimerove bolesti, a neke su studije otkrile da ekstrakti cistanke mogu pomoći u smanjenju markera upale kod laboratorijskih životinja.

Još jedan potencijalni mehanizam djelovanja je njegova sposobnost poticanja rasta novih moždanih stanica. Alzheimerova bolest povezana je s gubitkom moždanih stanica, a neka su istraživanja pokazala da bi cistanche mogao pomoći u poticanju rasta novih neurona, što bi moglo pomoći u usporavanju napredovanja bolesti.

Konačno, cistanča bi također mogla imati antioksidativna svojstva, koja bi mogla pomoći u zaštiti stanica mozga od oštećenja uzrokovanih slobodnim radikalima. Ovo je važno jer se vjeruje da slobodni radikali igraju ulogu u razvoju Alzheimerove bolesti.

Uputitiences

1 Asavapanumas N, Brawek B, Martus P, Garaschuk O (2019) Uloga intracelularnih Ca2 plus zaliha za oštećenje vizualne obrade u mišjem modelu Alzheimerove 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) Vaskularna i hemodinamska pitanja 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 osi 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 u snu sa starenjem kod ljudi i glodavaca. Pfugers Arch. https://doi.org/10. 1007/s00424-021-02545-g

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

6. Jockwitz C, Caspers S (2021) Mreže stanja mirovanja u tijeku uvida u razlike u starenju iz studija o životnom vijeku u odnosu na starije osobe. 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) Intracelularne Ca(2 plus ) pohrane kontroliraju in vivo neuronsku hiperaktivnost u mišjem modelu Alzheimerove bolesti. Proc Natl Acad Sci USA 115:E1279-E1288. https://doi.org/10.1073/pnas.1714409115

8. Lushchak VI (2021) Međudjelovanje bioenergetike i oksidativnog stresa pri normalnom starenju mozga. Starenje je rezultat povećanja neravnoteže u opskrbi energijom oksidativnog stresa u sustavu. 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 modificira mikroglijalnu signalizaciju kalcija 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.) Učinak ograničenja kalorija na in vivo funkcionalna svojstva starenja mikroglije. Front Immunol 11:750.https://doi.org/10.3389/fmmu.2020.00750

11. Palop JJ, Mucke L (2016) Abnormalnosti mreže i disfunkcija interneurona u Alzheimerovoj 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 povezan sa starenjem o ionskim kanalima kalija 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 ožičenim: uloga signalizacije purina u regulaciji staničnog metabolizma u oligodendrocitnim progenitorima. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02544-z 14. Semchyshyn H (2021) Je li 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 njuha 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 učinci na svojstva moždane mreže tijekom fiziološkog starenja. Pfugers Arch. https://doi.org/10. 1007/s 00424-020-02428-8

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