Ученые рассказали об изменениях в мозге людей старше 50 лет

Исследователи выявили значительные изменения в мозге, начинающиеся в среднем возрасте и особенно выраженные у людей в возрасте от 50 до 75 лет. В этот период происходит трансформация иммунных клеток, ослабление клеток, поддерживающих защитный барьер мозга, а также ухудшение трехмерной организации генома. О том, как старение влияет на мозг на клеточном и генетическом уровнях, сообщается в журнале Science. Об этом сообщает портал Известия.

Изменения в мозге после 50 лет

Ученые изучили, как с возрастом меняются регуляция генов и пространственная организация генома в клетках гиппокампа, который отвечает за обучение и память. Для этого использовались современные методы анализа отдельных клеток и образцы мозга людей разного возраста.

Одним из ключевых периодов изменений стал возраст от 50 до 75 лет, когда наблюдается резкое сокращение микроглии — иммунных клеток, формирующихся еще на этапе эмбрионального развития. Вместо них все чаще появляются клетки с молекулярными характеристиками, схожими с иммунными клетками, найденными в крови.

По мнению ученых, это ставит под сомнение представление о том, что микроглия, сформировавшаяся на ранних этапах, сохраняется в мозге на протяжении всей жизни. Хотя микроглия важна для поддержания гомеостаза мозга, новые клетки проявляют более выраженные признаки воспалительной активности, что может быть связано с хроническим воспалением в стареющем мозге.

Изменения в иммунных клетках мозга

Микроглия выполняет функции иммунной защиты и поддерживает нормальное состояние мозга. Исследователи обнаружили, что с возрастом изменяются не только количество этих клеток, но и их происхождение и молекулярные характеристики.

Клетки, заменяющие часть эмбриональной микроглии, имеют признаки, характерные для иммунных клеток крови и демонстрируют более выраженные воспалительные характеристики. Ученые полагают, что это может способствовать поддержанию хронического воспаления в мозге с возрастом.

Когда клетки не выполняют свои функции, накапливаются токсичные вещества, способные запускать воспалительные процессы, что может привести к нейродегенеративным заболеваниям.

Также исследователи отметили значительное сокращение клеток, поддерживающих гематоэнцефалический барьер, который защищает мозг от потенциально вредных веществ в крови. Таким образом, возрастные изменения затрагивают несколько компонентов защитной системы мозга — от иммунных клеток до механизмов, отделяющих нервную ткань от кровотока.

Причины ослабления защиты мозга

Изменения затронули не только иммунные клетки. Ученые зафиксировали сокращение клеточных популяций, участвующих в поддержании гематоэнцефалического барьера, а также изменения в работе генома в нескольких типах клеток мозга.

ДНК внутри клетки не располагается случайным образом, а формирует сложную трехмерную структуру, регулирующую активность генов. Исследование показало, что с возрастом эта организация становится менее упорядоченной, что может быть одним из основных признаков старения мозга.

Это исследование представляет собой важный шаг в понимании того, как старение влияет на человеческий геном в клетках мозга. Результаты подчеркивают необходимость изучения регуляции генов и организации генома для понимания процесса старения.

Как старение перестраивает геном

Ученые пришли к выводу, что изменения в мозге нельзя описать как простое ухудшение его работы. По данным исследования, одновременно перестраиваются иммунные клетки, сосудистая система, нейроны и организация генома.

Важно отметить, что это исследование показывает, что старение — это не просто постепенное ухудшение состояния, а скоординированная и динамическая перестройка иммунной, сосудистой и нейронной систем.

Исследователи считают, что полученные результаты могут помочь лучше понять, почему с возрастом возрастает риск нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Работа также открывает возможности для поиска потенциальных мишеней, направленных на сохранение нормальной работы мозговых клеток и нейронных связей на протяжении жизни.