Astrocyty gwiazdami w starzejącym się mózgu

Starzenie się może mieć bardzo poważny wpływ na pracę mózgu osób pod innymi względami zdrowych. Zbadano już rolę astrocytów, tj. komórek mózgowych o gwieździstym kształcie, które nie tylko otaczają neurony, ale także zaopatrują je w składniki odżywcze i tlen, jednak szczegóły dotyczące tego, w jaki sposób proces starzenia wpływa na metabolizm energii astrocytów, nie są w pełni znane.

W finansowanym przez UE projekcie ASTROAGE przyjrzano się konsekwencjom starzenia dla astrocytów. Naukowcy porównali aktywność metaboliczną w astrocytach w hipokampie młodych myszy w wieku 4 i 22 miesięcy. Przy użyciu oznakowanego glutaminianu 13-C skoncentrowali się na jego metabolizmie, ponieważ związek ten jest cennym źródłem energii przy niskim poziomie glukozy.

Wyniki projektu pokazały, że właściwości metaboliczne astrocytów u starszych myszy są ukierunkowane na efektywniejsze użycie glutaminianu do produkcji energii. W starszym mózgu wzrasta również magazynowanie glikogenu; gdy zapotrzebowanie energetyczne jest wysokie, jest on wykorzystywany aerobowo jako paliwo. Co więcej produkty pośrednie cyklu kwasów trikarboksylowych (TCA), fumaran i cytrynian, są również selektywnie regulowane w starzejącym się mózgu, co może wskazywać na brak równowagi reakcji w cyklu.

Badacze przyjrzeli się także zmianom w poziomach dehydrogenazy glutaminianowej (GDH), enzymu, który przekształca glutaminian w alfa-ketoglutarat, produkt pośredni cyklu TCA. Wyniki istotnie wykazały bardzo wysoki poziom aktywności GDH, a badania ogólne dowodzą bardzo bliskiego związku między udziałem glutaminianu w cyklu TCA za sprawą aktywności GDH i metabolizmy glukozy.

Jako że każde zakłócenie w homeostazie produkcji energii może prowadzić do zwyrodnienia układu nerwowego, gruntowne zrozumienie udziału astrocytów w procesach starzenia się mózgu ma zasadnicze znaczenie dla przeciwdziałania spadkowi poznawczemu u osób starszych. Projekt ASTROAGE położył solidne podstawy naukowe pod bardziej dogłębne badania w dziedzinie starzenia się tak istotne dla Europy.