Starzenie się mózgu a proces neurodegeneracyjny

Jak pisze Milgram i in. (2006), w dzisiejszych czasach możemy obserwować wiele czynników wpływających na zwiększenie długości życia ludzi, jednym z nim jest na przykład poprawa opieki medycznej. Niestety, wraz z wydłużeniem życia pojawiło się wiele minusów, chociażby choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Alzheimera, które pojawiają się u osób zaawansowanych wiekiem. Jak pisze Vetulani (2007): „Nowoczesna medycyna znacznie poprawiła nam większość okresu życia, ale skomplikowała jego zakończenie”. Jak pisze dalej ten autor, wiek, w którym uznajemy osobę za starą, (czyli chronologiczna starość) uległ znacznemu przesunięciu. Jeszcze w XIX wieku za starą uznawano 50letnią osobę, zaś w okresie przed II Wojną Światową za granicę starości uznawano 60 lat. Obecnie, wydaje się, iż to wiek emerytalny jest oficjalną granicą starości, którą można interpretować jako „wiek przydatności społecznej”.

Ludzie starsi poszukują czynników, które pozwoliłyby poprawić jakość ich dłuższego życia. Ich uwaga skupia się przeważnie wokół przemysłu farmaceutycznego, który opracował szeroką gamę związków, które zazwyczaj są skierowane przeciwko receptorom mającym powiązanie z obniżeniem funkcji poznawczych. Ta czysto „farmaceutyczna” strategia skupia się przeważnie na leczeniu objawowym i na dłuższą metę ma ona ograniczoną skuteczność. Inną strategią stosowaną przez starszych ludzi jest na przykład zmiana nawyków żywieniowych. Już w 1977 roku Benjamin Franklin pisał: „By przedłużyć życie, zmniejsz posiłki” (Vetulani, 2007). Jednak jak pisze Milgram i in. (2006), trudno skuteczność tej metody ocenić w badaniach klinicznych. Istnieje wiele danych retrospektywnych, które trudno kontrolować.

Kolejną strategią jest zastosowanie pewnych interwencji behawioralnych. Interwencje takie mogą opierać się na ćwiczeniach fizycznych lub ćwiczeniach funkcji poznawczych (umysłowych). Wpływ ćwiczeń fizycznych opisywany był zarówno w badaniach retrospektywnych przeprowadzonych na ludziach, jak i w badaniach na zwierzętach. W badaniach przeprowadzonych na ludziach zaobserwowano korzystny wpływ ćwiczeń na zdolności poznawcze w późniejszym okresie życia (np. Christensen i Mackinnon, 1993), choć istnieją kontrowersje co do jednoznacznych wyników (np. Anstey i Christensen, 2000; Churchill i in., 2002), (Milgram i in., 2006).

Istnieje bardzo wiele teorii ujmujących biochemiczne podstawy procesu starzenia się organizmu. Istotne jednak, by ujmowały one cztery podstawowe atrybuty opisujące proces starzenia się. Należą do nich: uniwersalność (ponieważ proces ten dotyczy wszystkich osobników należących do danego gatunku), immanentność (proces zachodzi nawet po wyeliminowaniu wszystkich czynników zewnętrznych), progresywność (proces postępuje stale, a zmiany się akumulują), a także szkodliwość (proces starzenia się skraca czas życia), (Vetulani, 2007).

Ogólnie, teorie dotyczące starzenia się można podzielić na dwie grupy: teorie programowanego starzenia się oraz śmierci, a także teorie narastających uszkodzeń. Pierwsza z nich zakłada, iż długość naszego życia jest wyznaczana już przy zapłodnieniu. Natomiast druga z nich mówi, iż w momencie narodzin dysponujemy dużym potencjałem długowieczności, lecz wraz z biegiem naszego życia tkanki ulegają zaburzeniom, które prowadzą do zaburzeń ich funkcji, (Vetulani, 2007).

Najważniejszą cechą starzenia się jest zjawisko obejmujące stopniowe i postępujące, a co najważniejsze- nieodwracalne zmniejszanie się plastyczności mózgu. Plastyczność można wytłumaczyć jako zdolność organizmu do tego, by utrzymać homeostazę bez względu na działające z zewnątrz czynniki środowiskowe. Proces starzenia się sam w sobie nie jest chorobą, jednakże można powiedzieć, iż ułatwia jej wystąpienie.

Młody organizm ma zdolność regeneracji i radzenia sobie ze szkodliwymi czynnikami płynącymi ze środowiska. W tym okresie naszego życia, to genotyp, jaki odziedziczyliśmy decyduje o tym, jakie posiadamy umiejętności przystosowawcze do zmiennych warunków życia. Decyduje on także o szybkości przebiegu procesu fizjologicznego starzenia się. Genotyp odgrywa ważną rolę przez całe życie w związku z wieloma ubytkami fenotypu, jakie zachodzą na skutek starzenia się. Jednakże, gdy osiągniemy wiek 70 lat, to rola czynników środowiskowych staje się przynajmniej tak samo ważna, o ile nie ważniejsza, niż rola genotypu, (Nalepa, 2002).

Zmiany zachodzące w mózgu obejmują bardzo wiele aspektów. Jak pisze Vetulani (2007), jeśli chodzi o ogólny obraz mózgu, można zaobserwować zwężone zakręty oraz poszerzone rowki, a także poszerzenie komór i zanik istoty białej. Zauważa się zmniejszenie masy i objętości mózgu.

Jeśli chodzi o zmiany morfologiczne neuronów, można zaobserwować spadek rozgałęzień dendrytów oraz zmniejszenie liczby kolców synaptycznych, co powoduje zmniejszoną komunikację pomiędzy neuronami. Obserwuje się także zmiany biochemiczne związane ze spadkiem poziomu neuronów białek, istotnych dla funkcji organizmów (m. in. CREB, DARP-32, STAT-3 i innych), spada też poziom neurohormonów (np. GH/IGF1, estradiol, testosteron, neurosterydy, czy BDNF i inne), a także obniża się poziom niektórych przekaźników (GABA, dopamina, serotonina, noradrenalina, acetylocholina), podczas gdy obserwujemy równoczesny wzrost innych substancji w mózgu. Do tych substancji zaliczyć można 11-beta-HDS1, IL8, INOS, GFAP, kortyzol oraz glutaminian. Wzrost poziomu wymienionych substancji jest istotnym czynnikiem w procesie neurodegeneracji. Jak można zauważyć, w procesie starzenia się można zaobserwować spadek aktywności większości spośród systemów neuroprzekaźnikowych, wyjątkiem jest tu transmisja glutaminergiczna, która ulega nasileniu, (Vetulani, 2007).

Zatem starzenie się może być procesem spokojnym, powolnym i łagodnym, w naturalny sposób prowadzącym do śmierci. Proces ten można nazwać „pozytywnym starzeniem się”. Jednak może też wystąpić „patologiczne starzenie się”, związane z występowaniem chorób i licznych dysfunkcji organizmu.

Literatura:

Milgram, N., W., Siwak-Tapp, C., T., Araujo, J., Head, E. (2006) Neuroprotective effects of cognitive enrichment. Ageing Research Reviews, 5, 354-369  

Nalepa, I., (2002) O wspólnych korzeniach chorób neurodegeneracyjnych, źródło: http://portalwiedzy.onet.pl/7093,1258689,,1396087,,o_wspolnych_korzeniach_chorob_neurodegeneracyjnych,tematyczne.html

Vetulani, J., Starość okiem przyrodnika (2007). Psychogeriatria Polska. 4(3), 109-138