Astrocyty gwiazdami w starzejącym się mózgu
Starzenie się może mieć bardzo poważny wpływ na pracę mózgu osób pod innymi względami zdrowych. Większość badań nad starzeniem się mózgu skupia się na neuronach, podczas gdy znaczenie astrocytów, najliczniejszych komórek w mózgu, jest w dużej mierze pomijane. Wiedza na temat różnorodnych funkcji astrocytów jest coraz obszerniejsza, ale nie znamy szczegółów dotyczących wpływu starzenia się na ich metabolizm energetyczny. W finansowanym przez UE projekcie ASTROAGE (Astrocytes in aging brain exhibit altered glutamate homeostasis: Implications for age related cognitive decline?) przyjrzano się konsekwencjom starzenia dla astrocytów. Naukowcy porównali aktywność metaboliczną w astrocytach w hipokampie młodych myszy w wieku 4 i 22 miesięcy. Przy użyciu znakowanych substratów energetycznych 13-C, takich jak glutaminian, glukoza i octan, badano wpływ starzenia się na metabolizm neuronów i astrocytów, ze szczególnym naciskiem na glutaminian, ponieważ jest on wchłaniany głównie przez astrocyty i może stanowić cenne źródło energii w warunkach obniżonego stężenia glukozy. Wyniki projektu pokazały, że właściwości metaboliczne astrocytów u starszych myszy są ukierunkowane na efektywniejsze użycie glutaminianu do produkcji energii. W starym mózgu magazynuje się także glikogen, co może wskazywać na zmiany metabolizmu glukozy. 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 wskazują, że segmenty hipokampu przejawiają bardzo wysoki poziom aktywności GDH, ale nie udowodniono żadnych różnic zależnych od wieku. Inne ustalenia wskazują na bardzo ścisłe powiązanie 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.