Starenje usporava čišćenje proteina mozga i prebacuje sinaptički otpad u mikrogliju
Laboratorijsko istraživanje provedeno na miševima pokazalo je da se neuroni koji stare bore s čišćenjem sinaptičkih proteina, prebacujući teret na mikrogliju i otkrivajući kritičnu ranjivost u održavanju proteina mozga.
Više od jedne od dvanaest osoba diljem svijeta pogođeno je neurodegenerativnom bolešću, a dob ostaje najjači faktor rizika. Starenje mozga čini neurone sve nesposobnijima za održavanje sinteze, transporta i degradacije proteina, kolektivnog procesa poznatog kao proteostaza. Kada se ta ravnoteža poremeti, proteini se mogu krivo savijati, taložiti i agregirati, čime se narušava normalna funkcija mozga. Ove transformacije usko su povezane s gubitkom pamćenja, kognitivnim padom i demencijom.
Proteini na koje je najviše utjecala dob bili su obogaćeni sinaptičkim strukturama, mitohondrijima i staničnim spojevima, strukturama koje su bitne za neuronsku komunikaciju i metaboličku funkciju. Mnogi od ovih proteina bili su kodirani genima koji su prethodno bili povezani s neurodegenerativnim i neurorazvojnim poremećajima, što sugerira povezanost između oštećenog prometa proteina i osjetljivosti na bolesti. Regionalne usporedbe nadalje su pokazale da su određena područja mozga bila osjetljivija na proteostatski pad povezan sa starenjem od drugih, što odražava neujednačene obrasce kognitivnog pada uočene kod ljudi.
Neočekivano, mikroglija je sadržavala mnogo sporo razgradljivih, akumuliranih proteina izvedenih iz neurona, sa znatno višim razinama u ostarjelim mozgovima nego u mladim mozgovima. Ti proteini bili su obogaćeni sinaptičkim markerima i obično su bili lokalizirani unutar mikroglijalnih lizosoma, što ukazuje na aktivno preuzimanje i obradu. Zastupljeni su bili i presinaptički i postsinaptički proteini, što je u skladu s materijalom povezanim sa sinapsama koji mikroglija uklanja.
Više od 50% neuronskih proteina akumuliranih u ostarjelim mikroglijama pokazalo je prethodne dokaze o defektnoj razgradnji ili agregaciji unutar neurona. Ovo preklapanje bilo je značajno veće nego što bi se slučajno očekivalo, što ukazuje na selektivan, a ne nasumičan proces uklanjanja.
Ovi rezultati sugeriraju da mikroglija može poslužiti kao kompenzacijski put za uklanjanje neuronskih proteina kada su intrinzični mehanizmi neuronske razgradnje oštećeni. Međutim, kako se teret odlaganja neuronskih proteina povećava s godinama, ovaj proces može doprinijeti mikroglijalnom stresu i široj neuropatološkoj ranjivosti povezanoj sa starenjem, umjesto da u potpunosti kompenzira smanjenje neuronske proteostaze.
Izvor:
Nature
