Gwałtowne starzenie się ludzkości jest największym wyzwaniem, przed którym stoją systemy opieki zdrowotnej w XXI wieku. Nawet ostatni globalny kryzys zdrowotny jest w pewnym sensie chorobą powiązaną ze starzeniem.
Ryzyko śmierci z powodu infekcji SARS-CoV-2 podwaja się mniej więcej na każde dziewięć lat życia, co jest niemal identyczne jak w przypadku wielu innych chorób. Dlaczego jednak starzy ludzie są podatni na tak wiele różnych czynników?
Zegar biologiczny tyka
Cechą charakterystyczną procesu starzenia się u wielu ssaków jest stan zapalny. Nie chodzi tu bynajmniej o intensywną reakcję miejscową, którą zwykle kojarzymy z zakażoną raną, ale „komórkowy hałas”, który staje się coraz głośniejszy, im dłużej żyjemy. Wykazano, że stan zapalny przyczynia się do rozwoju miażdżycy, cukrzycy, wysokiego ciśnienia krwi, licznych nowotworów i zaburzeń funkcji poznawczych.
Niedawne badania opublikowane w „Nature” ujawniły, że mikroglej – rodzaj białych krwinek występujących w mózgu – jest wyjątkowo podatny na zmiany poziomu głównej cząsteczki zapalnej zwanej prostaglandyną E2 (PGE2). Naukowcy odkryli, że ekspozycja na tę cząsteczkę źle wpływa na zdolność mikrogleju i powiązanych z nim komórek do generowania energii, a więc i przeprowadzania prawidłowych procesów biologicznych.
Badacze odkryli, że efekty te występowały tylko z powodu interakcji PGE2 z jednym specyficznym receptorem na mikrogleju. Zakłócając jego działanie, byli w stanie znormalizować produkcję energii w komórkach i zmniejszyć stan zapalny w mózgu. Efektem była poprawa zdolności poznawczych u starzejących się myszy. Daje to nadzieję, że zaburzenia poznawcze związane z wiekiem są przejściowym stanem, który możemy potencjalnie naprawić, a nie nieuchronną konsekwencją starzenia się mózgu.
Jak zahamować starzenie mózgu
Poziom PGE2 wzrasta wraz z wiekiem ssaków z wielu powodów – jednym z nich jest prawdopodobnie rosnąca liczba komórek w różnych tkankach, które wchodzą w stan określany jako „starzejący”. Stają się one dysfunkcyjne i mogą powodować uszkodzenia tkanek poprzez uwalnianie PGE2 i innych cząsteczek zapalnych.
Naukowcy odkryli również, że makrofagi – inny rodzaj białych krwinek spokrewnionych z mikroglejem – pochodzące od osób powyżej 65. roku życia wytwarzały znacznie więcej PGE2 niż te pochodzące od osób młodych. Co intrygujące, wystawienie tych białych krwinek na działanie PGE2 zmniejsza zdolność ich mitochondriów – fabryk energetycznych – do funkcjonowania. Oznacza to, że cały wzorzec wytwarzania energii został zakłócony.
Chociaż PGE2 wywiera swój wpływ na komórki poprzez szereg receptorów, naukowcy zawęzili efekt do interakcji z tylko jednym ich rodzajem – receptorem EP2 na makrofagach. Pokazali to poprzez traktowanie białych krwinek hodowanych w laboratorium lekami, które albo włączały lub wyłączały ten receptor. Kiedy receptor był włączony, komórki zachowywały się tak, jakby były wystawione na działanie PGE2. Ale kiedy podawano im leki, które go wyłączały, wracały do zdrowia. Brzmi to obiecująco, ale trzeba pamiętać, że eksperymenty przeprowadzono na szalce Petriego. Czy podobne zjawiska można zaobserwować w naszych organizmach?
Aby to sprawdzić, naukowcy sięgnęli po genetycznie zmodyfikowane myszy, u których usunięto receptor EP2 i pozwolili im się zestarzeć. Następnie przetestowali zdolności poznawcze zwierząt (m.in. zdolność uczenia się i zapamiętywania), patrząc na ich zdolność do poruszania się po labiryntach i ich zachowanie w „teście lokalizacji obiektu”. Ten test polega na wychwyceniu, że ktoś był w naszym domu i zmienił np. układ książek czy ustawienia innych obiektów. Im lepsza pamięć, tym dłużej badany obiekt będzie podejrzliwie przyglądał się nowej aranżacji, zastanawiając się, dlaczego się zmieniła.
Okazało się, że stare genetycznie zmodyfikowane myszy uczyły się i zapamiętywały tak samo dobrze, jak ich młode odpowiedniki. Efekty te można było powielić u zwykłych starych myszy, podając im jeden z leków wyłączających receptor EP2 na miesiąc. Wydaje się więc możliwe, że hamowanie interakcji PGE2 z tym właśnie receptorem może stanowić nowe podejście do leczenia zaburzeń poznawczych w późnym okresie życia.
Lek na starość?
Przed nami jeszcze długa droga, zanim będziemy w stanie zacząć stosować te związki u ludzi – mimo że systemy prostaglandynowe są bardzo podobne. Badania opisane w „Nature” rzuciły nowe światło na fascynujący zestaw obserwacji łączących dietę i zdolności poznawcze.
Od kilku lat wiadomo, że spożywanie borówek oraz innych owoców i warzyw, takich jak truskawki i szpinak, poprawia zdolności poznawcze u gryzoni i osób starszych. Pokarmy te są bogate w związki takie jak resweratrol, fisetyna i kwercetyna, które zabijają lub ratują komórki starzejące się. Istnieją również dowody na to, że blokują one PGE2 na poziomie komórkowym. Dopóki nie pojawi się coś lepszego, jest to jeszcze jeden dowód na to, że półmisek owoców jest najlepszym deserem, jaki można sobie wyobrazić.
