284 donorer kortlægger hjernens ujævne aldring

Området bag panden hjælper os med at planlægge, træffe valg og holde et telefonnummer i hukommelsen. Det ældes ikke jævnt: Cellerne varierer meget i de første leveår, falder mere til ro i voksenalderen og ændrer sig igen senere i livet, viser en af ni samordnede studier fra et internationalt forskerkonsortium ledet af Mount Sinai (Mount Sinai). Kurven giver forskerne et sammenligningsgrundlag for, hvordan normal aldring ser ud i forskellige celletyper, så de kan undersøge, hvad sygdom føjer til.

Forestil dig en forsker, der undersøger hjernevæv fra en person, som døde med demens i høj alder. Hun finder usædvanlig aktivitet i hjernens immunceller. Skyldes det sygdommen, eller opfører cellerne sig sådan i alle ældre hjerner? Uden en rask reference for samme alder kan hun ikke afgøre det.

Hvad cellens arbejdsplan viser

Alle celler har den samme genetiske opskriftsbog, men bruger kun de opskrifter, de har brug for her og nu. Arbejdskopierne kaldes RNA. Ved at tælle dem kan forskerne få et øjebliksbillede af, hvad cellen var i gang med, da vævet blev taget. Det viser cellens aktivitet, men ikke direkte de proteiner og kredsløb, som opskrifterne senere er med til at danne.

Ældre metoder aflæste RNA fra et helt stykke væv på én gang, omtrent som hvis man skulle bedømme en frugtsalat efter at have blendet den til en smoothie. En ændring, der kun findes i mikroglia, hjernens egne immunceller, kan drukne i det langt stærkere signal fra neuronerne. Her bruger forskerne en metode, der sekventerer RNA fra enkelte cellekerner. De isolerer hver cellekerne, som overlever nedfrysning, og aflæser dens RNA for sig.

Når forskerne sammenholder mange af disse øjebliksbilleder, kan de inddele cellerne i typer: neuroner, støtteceller kaldet gliaceller, immunceller og celler fra blodkarrene. Derefter kan de undersøge, hvordan hver type varierer mellem unge og gamle hjerner. Celletype fylder mest i billedet: Ifølge The Transmitter forklarede celletypen 50,5 pct. af den målte variation i genaktivitet (The Transmitter).

Tre faser, ikke én skæringsdato

De yngste donorer viser de største forskelle. Neuroforskeren Juan Lerma fra CSIC sagde til El Mundo, at RNA-mønstrene peger på dannelse af gliaceller, ombygning af synapser (forbindelserne mellem neuroner) og fjernelse af celler gennem programmeret celledød (El Mundo). Det er en fortolkning af, hvilke gener der er aktive, ikke processer, forskerne har set foregå.

Undersøgelsen omfattede 284 neurotypiske donorer fra spædbarnsalderen til 97 år. Den viste, at andelen af de fleste undergrupper af neuroner og gliaceller bliver nogenlunde stabil omkring 24-årsalderen, dog med enkelte undtagelser (Nature). La Vanguardia gjorde resultatet til en overskrift om, at menneskehjernen først er færdigmodnet som 24-årig (La Vanguardia). Selve fundet er mere afgrænset. Undersøgelsen sammenstiller væv fra forskellige mennesker, der døde i forskellige aldre. Den viser derfor en tendens i befolkningen i ét område af hjernen, ikke en dato på den enkeltes kalender, og den siger intet om, at evnen til at lære skulle holde op.

Fra omkring 60-65-årsalderen vender forskellene tilbage. De findes især i gliaceller og immunceller, ikke i hele hjernebarken (The Transmitter). Spanske medier har knyttet aktiviteten tidligt i livet til gener forbundet med skizofreni og bipolar lidelse, og den senere aktivitet i gliaceller til gener forbundet med Alzheimers sygdom (El Imparcial). Det er et tidsmæssigt sammenfald mellem genmønstre og livsfaser; det viser ikke, at mønstrene forårsager sygdom.

Hvor slutter aldring, og hvor begynder sygdom?

Kortet over hjernens udvikling gennem livet bliver særlig nyttigt sammen med det større atlas, der blev offentliggjort i samme samling. Det tværdiagnostiske atlas kortlægger mere end 6,3 millioner cellekerner fra 1.494 donorer, herunder mennesker med Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom, skizofreni og bipolar lidelse (Nature). Antallet af cellekerner er ikke et antal personer, og alderskurverne bygger kun på raske donorer. Atlaset beskriver både aktivitetsmønstre, der går igen på tværs af sygdomme, og mønstre, der er særlige for én sygdom.

Tilbage til forskeren med demensprøven. Nu kan hun sammenholde signalet fra immuncellerne med, hvordan de typisk ser ud i raske hjerner på samme alder. Hvis signalet passer til mønstret, skyldes det sandsynligvis almindelig aldring. Afviger det fra kurven, er det et spor, der er værd at undersøge nærmere.

Arbejdet giver forskerne et sammenligningsgrundlag for at skelne mellem sygdomsforbundne signaler og normal aldring i netop dette område af hjernebarken. Det er et forskningsredskab, ikke en test til at stille diagnoser eller en behandling. Nu må laboratorieforsøg og kliniske studier vise, hvilke af de mulige signaler der faktisk bidrager til symptomer.