Înțelegerea îmbătrânirii normale a creierului

Creșterea speranței de viață împreună cu scăderea fertilității de înlocuire cauzează îmbătrânirea rapidă în societățile occidentale. În Germania, de exemplu, se așteaptă ca 47% din populație să aibă o vârstă de peste 50 de ani deja în 2035. Provocările societale care rezultă sunt multiple, inclusiv schimbări în tiparele de consum, tiparele de muncă și de pensionare, probleme de sănătate și prevalența boli cronice și dizabilități.

Click pentru cistanche herba pentru boala Alzheimer

Printre acestea din urmă, sănătatea mintală este de o importanță capitală. Într-adevăr, îmbătrânirea deja „sănătoasă” sau „normală” este însoțită de un declin cognitiv dependent de vârstă. Mai mult, mulți adulți în vârstă se confruntă cu tulburări mentale, inclusiv, dar fără a se limita la, depresie, anxietate sau demență. Prin urmare, o înțelegere aprofundată a modificărilor fiziologice care apar în timpul îmbătrânirii creierului este crucială.

Acest număr al Pflügers Archiv—European Journal of Physiology oferă o serie de articole de revizuire și lucrări originale care se concentrează pe diferite aspecte cheie ale îmbătrânirii (pato)fiziologice ale creierului, inclusiv schimbări în furnizarea de energie [8], acumularea dependentă de vârstă de oxigen/azot reactiv. specii /carbonil [8, 14], îmbătrânirea sistemului vascular cerebral, inclusiv celulele gliale cheie implicate [2, 17], precum și scăderea legată de vârstă a cablajului creierului [6, 13, 16, 17] și a funcției de rețea [4, 6].

Mai mult, ne concentrăm asupra celor două sisteme senzoriale (auzul și olfactiv), predispuse la o deteriorare semnificativă legată de vârstă. Acesta din urmă este bine cunoscut pentru a prezice (olfactiv) sau promovează (auzul) declinul mental [12, 15]. Îmbătrânirea fiziologică este asociată cu mai multe provocări ale homeostaziei creierului, inclusiv intensificarea stresului oxidativ, bioenergetică compromisă, niveluri crescute de substanțe proinflamatorii, activare imunitară de grad scăzut, proprietăți funcționale modificate ale principalelor celule imunitare ale drenului, modificări ale sistemului glimfatic. (responsabil pentru colectarea deșeurilor pe tot parcursul vieții), îmbătrânirea vasculară și rigiditatea arterială etc. [2, 5, 8–10, 14, 17]. Mai mult, hipersincronia rețelelor neuronale reprezintă, de asemenea, o caracteristică cheie a îmbătrânirii creierului [1, 6, 7, 11, 15].

Acest lucru impune solicitări asupra sistemului vascular, care ar trebui să potrivească o creștere a activității metabolice cerebrale cu o creștere a fluxului sanguin cerebral, asigurând astfel oxigenarea locală adecvată și livrarea de nutrienți pentru creșterea activității neuronale [2]. În același timp, creierul îmbătrânit posedă o rezistență și o adaptabilitate remarcabile, permițându-i să facă față problemelor enumerate mai sus. Într-adevăr, deja unul dintre primele studii epidemiologice, care a fost publicat la Cambridge în 1889 și a inclus cei mai în vârstă 900 de ani (în plus de 80 de ani, 74 de centenari), a concluzionat că creierul este conservat mult mai bine decât multe alte sisteme fiziologice și reprezintă unul. dintre cele mai importante „în peisajul centenarului” [17].

În acest număr, analizăm mecanismele celulare și moleculare care stau la baza adaptărilor fiziologice cheie care permit creierului îmbătrânit să atenueze declinul funcțional și structural legat de vârstă. Menționăm, de asemenea, că modificările stilului de viață (adică angajamentul intelectual, exercițiile fizice, dieta sănătoasă și regimul caloric), ajută la creșterea rezervei cognitive.

Deși îmbătrânirea în sine nu este considerată o boală, este un factor de risc major pentru bolile cerebrovasculare (de exemplu, accident vascular cerebral) și neurodegenerative (de exemplu, diferite tipuri de demență), care sunt asociate cu morbiditate și mortalitate ridicată [2, 3, 15] . Pierderea auzului poate duce, de asemenea, la izolare socială, depresie și un declin al cogniției [12]. Comorbiditatea tulburărilor cognitive și senzoriale nu este rară [1, 12].

Împreună, bolile Alzheimer (AD) și Parkinson (PD) reprezintă cele mai comune forme de demență. Interesant este că ambele patologii sunt însoțite de tulburări timpurii de somn și afectarea olfactivă [15]. Mai mult decât atât, modificările legate de vârstă ale multor mecanisme fiziologice de bază, abordate în acest volum (de exemplu, îmbătrânirea astroglială [17], modificări ale metabolismului energetic [8], precum și proprietățile vasculare și hemodinamice [2]), probabil afectează, de asemenea, somnul și somnul. /procesele de trezire [4].

Important este că creierul pare să îmbătrânească într-o manieră specifică sexului, genul fiind printre predictorii de susceptibilitate pentru mai multe tulburări legate de vârstă. AD, de exemplu, are o prevalență mai mare (1,6–3:1) la femei comparativ cu bărbați, în timp ce PD are o prevalență mai mare (3,5:1) la bărbați comparativ cu femei [3].

Mai multe articole despre această problemă abordează în mod specific îmbătrânirea creierului specifică genului și impactul acestuia asupra sistemelor senzoriale [12, 15], conectivitatea funcțională a rețelelor cerebrale în starea de repaus [6] și calitatea somnului [4]. În cele din urmă, multe articole despre acest număr special compară îmbătrânirea arhitecturii și a funcției creierului (inclusiv procesarea senzorială, abilitățile cognitive și somnul) între oameni și animalele de laborator utilizate în mod obișnuit (șobolani și șoareci) [4, 8, 12–15, 17] .

Mecanismele comune identificate în aceste studii vor permite analize de înaltă rezoluție ale căilor celulare/moleculare cheie implicate, precum și dezvoltarea viitoare a terapiilor care susțin longevitatea cognitivă sau chiar inversează afectarea cognitivă indusă de vârstă.

mecanismul efectului cistanche anti-boala Alzheimer

Cistanche este o plantă care este folosită în mod obișnuit în medicina tradițională chineză. Unele studii au sugerat că are potențiale beneficii pentru tratarea bolii Alzheimer, deși mecanismul exact de acțiune este încă în curs de investigare.

O modalitate posibilă prin care cistanche ar putea ajuta cu boala Alzheimer este prin reducerea inflamației la nivelul creierului. Se crede că inflamația contribuie major la dezvoltarea și progresia bolii Alzheimer, iar unele studii au descoperit că extractele de cistanche pot ajuta la reducerea markerilor de inflamație la animalele de laborator.

Un alt mecanism potențial de acțiune este prin capacitatea sa de a promova creșterea de noi celule cerebrale. Boala Alzheimer este asociată cu o pierdere a celulelor creierului, iar unele cercetări au sugerat că cistanche ar putea ajuta la stimularea creșterii de noi neuroni, ceea ce ar putea ajuta la încetinirea progresiei bolii.

În cele din urmă, cistanche ar putea avea și proprietăți antioxidante, care ar putea ajuta la protejarea celulelor creierului de daunele cauzate de radicalii liberi. Acest lucru este important deoarece se crede că radicalii liberi joacă un rol în dezvoltarea bolii Alzheimer.

Consultațiences

1 Asavapanumas N, Brawek B, Martus P, Garaschuk O (2019) Rolul Ca2 intracelular plus depozitele pentru afectarea procesării vizuale într-un model de șoarece al bolii Alzheimer. 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) Probleme vasculare și hemodinamice ale îmbătrânirii creierului. Pfugers Arch. https://doi. org/10.1007/s00424-020-02508-9 3. Brawek B, Skok M, Garaschuk O (2021) Schimbarea semnăturilor funcționale ale microgliei de-a lungul axei îmbătrânirii creierului. Int J Mol Sci 22:1091. https://doi.org/10.3390/ijms22031091

4. Campos-Beltran D, Marshall L (2021) Modificări în EEG de somn cu îmbătrânirea la oameni și rozătoare. Pfugers Arch. https://doi.org/10. 1007/s00424-021-02545-a

5. Garaschuk O, Semchyshyn HM, Lushchak VI (2018) Îmbătrânirea sănătoasă a creierului: interacțiunea dintre speciile reactive, inflamație și furnizarea de energie. Aging Res. Apoc. 43:26–45. https://doi.org/10. 1016/j.arr.2018.02.003

6. Jockwitz C, Caspers S (2021) Rețele de stat de odihnă în cursul perspectivelor diferențiale de îmbătrânire din studiile de-a lungul duratei de viață vs. printre bătrâni. 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) Ca intracelular (2 plus) stochează controlul hiperactivitatii neuronale in vivo într-un model de șoarece al bolii Alzheimer. Proc Natl Acad Sci USA 115:E1279–E1288. https://doi.org/10.1073/pnas.1714409115

8. Lushchak VI (2021) Interacțiunea dintre bioenergetică și stresul oxidativ la îmbătrânirea normală a creierului. Îmbătrânirea este un rezultat al dezechilibrului crescând în furnizarea de energie a stresului oxidativ al sistemului. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/s00424-021-02531-4

9. Olmedillas Del Moral M, Asavapanumas N, Uzcategui NL, Garaschuk O (2019) Healthy brain aging modifies microglial calcium signaling 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) Efectul restricției calorice asupra proprietăților funcționale in vivo ale microgliei de îmbătrânire. Front Immunol 11:750.https://doi.org/10.3389/fmmu.2020.00750

11. Palop JJ, Mucke L (2016) Anomalii de rețea și disfuncție interneuronă în boala Alzheimer. 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) Pierderea auzului legată de vârstă despre canalele ionice de potasiu în cohleea și calea auditivă. 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) Keeping the aging brain wired: a role for purine signaling in regulation cellular metabolism in oligodendrocyte progenitors. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02544-z 14. Semchyshyn H (2021) Este stresul carbonil/AGE/RAGE un semn distinctiv al îmbătrânirii creierului? Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02529-a

15. Tzeng WY, Figarella K, Garaschuk O (2021) Insuficiență olfactiva la bărbați și șoareci legate de îmbătrânire și patologia indusă de amiloid. 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) efectele tDCS asupra proprietăților rețelei creierului în timpul îmbătrânirii fiziologice. Pfugers Arch. https://doi.org/10. 1007/s00424-020-02428-8

17. Verkhratsky A, Augusto-Oliveira M, Pivoriunas A, Popov A, Brazhe A, Semyanov A (2020) Astenia astroglială și pierderea funcției, mai degrabă decât reactivitatea, contribuie la îmbătrânirea creierului. Pfugers Arch. https://doi.org/10.1007/s00424-020-02465-3