Ученые Сеченовского Университета установили, что возраст кардинально меняет реакцию нейронов на ишемический инсульт: у пожилых пациентов клетки мозга значительно быстрее утрачивают метаболическую активность и вдвое чаще запускают программу клеточной гибели. Это может объяснять, почему стандартные нейропротективные препараты нередко оказываются менее эффективными у пациентов старших возрастных групп. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Ишемический инсульт развивается при закупорке сосуда: участок мозга перестаёт получать кислород и питательные вещества. Часть клеток в центре очага погибает быстро, однако вокруг сохраняется зона пенумбры — область, где нейроны еще живы и могут быть спасены. Именно на нее направлено действие нейропротективной терапии.
Исследователи проанализировали образцы ткани головного мозга 154 пациентов в возрасте от 18 до 74 лет, скончавшихся в течение первой недели после инсульта. С помощью морфологического, иммуногистохимического и молекулярного анализа ученые оценивали метаболическую активность нейронов и скорость запуска апоптоза — программируемой клеточной гибели.
Выяснилось, что у молодых пациентов в зоне пенумбры сохраняется значительная доля метаболически активных нейронов, которые продолжают вырабатывать энергию и временно сопротивляться гибели. У пожилых картина принципиально иная: уже в первые сутки большинство нейронов в зоне пенумбры теряли признаки метаболической активности, а доля клеток с активированным каспазным каскадом возрастала почти вдвое. Если у молодых пациентов признаки апоптоза выявлялись у 42% нейронов, то у пожилых — почти у 89%.
«Мы показали, что с возрастом мозг теряет способность быстро адаптироваться к ишемии на клеточном уровне. У молодых пациентов сохраняется пул метаболически активных нейронов, которые потенциально можно спасти. У пожилых этот резерв резко истощается уже в первые часы и дни. Это может объяснять, почему универсальные нейропротективные подходы, разработанные без учета возраста, не дают одинакового эффекта у разных пациентов», — отметил Григорий Демяшкин, заведующий лабораторией гистологии и иммуногистохимии Института трансляционной медицины и биотехнологии.
Дополнительный молекулярный анализ показал, что у пожилых нарушается баланс между сигнальными путями выживания и клеточного стресса: активируются механизмы, усиливающие воспаление, апоптоз и неконтролируемую аутофагию. По мнению авторов, именно в этих возрастных различиях кроется ограниченная эффективность многих нейропротекторов — препараты тестируются на моделях с высоким восстановительным потенциалом, тогда как у пожилых биологическая ситуация уже принципиально иная. Результаты работы могут лечь в основу возраст-ориентированных стратегий нейропротекции.
Ранее ученые нашли главную молекулярную причину старения мозга.