Atlas 284 donora otkriva neujednačeno starenje mozga

Područje prefrontalnog korteksa iza čela, koje nam pomaže planirati, odvagnuti mogućnosti i zapamtiti telefonski broj, ne stari ravnomjerno. Obrasci u stanicama znatno se razlikuju u ranoj dobi, zatim se tijekom odrasle dobi ustale, a poslije se ponovno mijenjaju, pokazuje jedan od devet povezanih radova međunarodnog konzorcija koji vode istraživači Mount Sinai (Mount Sinai). Ta krivulja znanstvenicima daje polazište za opis uobičajenog starenja, tip po tip stanice, pa mogu utvrditi što bolesti dodaju toj slici.

Zamislimo istraživačicu koja proučava moždano tkivo osobe koja je u starijoj dobi umrla od demencije. Uočava neuobičajenu aktivnost u imunim stanicama mozga. Je li to posljedica bolesti ili se tako ponašaju i stanice u svakom starijem mozgu? Bez zdrave referentne slike za tu dob ne može znati.

Čime se stanica bavi

Svaka stanica nosi isti skup genetskih uputa, ali u danom trenutku prepisuje samo one koje koristi. Te radne kopije zovu se RNK. Njihovo brojanje daje presjek aktivnosti stanice u trenutku uzimanja uzorka tkiva. To je pokazatelj njezine aktivnosti, ali ne i izravan uvid u bjelančevine i neuronske sklopove koji nastaju prema tim uputama.

Starije su metode očitavale RNK iz cijelog komada tkiva odjednom, kao da voćnu salatu izmiksamo u gusti napitak pa pokušamo zaključiti što je bilo u zdjeli. Promjena ograničena na mikrogliju, imune stanice koje borave u mozgu, mogla bi se izgubiti pod mnogo jačim signalom neurona. Tehnika korištena u ovoj studiji, sekvenciranje RNK u pojedinačnim staničnim jezgrama, razdvaja uzorke: istraživači izdvajaju jezgru svake stanice, koja preživi zamrzavanje, i zasebno očitavaju njezinu RNK.

Usporedbom brojnih takvih presjeka istraživači mogu razvrstati stanice u tipove: neurone, potporne stanice zvane glija, imune stanice i stanice krvnih žila. Zatim mogu usporediti svaki tip u mladom i starom mozgu. Tip stanice pritom je najvažniji čimbenik: prema The Transmitteru, objašnjavao je 50,5 posto izmjerene varijacije u aktivnosti gena (The Transmitter).

Tri razvojna razdoblja

Najveće su razlike vidljive kod najmlađih darivatelja. Neuroznanstvenik Juan Lerma iz CSIC-a rekao je za El Mundo da obrasci RNK upućuju na stvaranje glijalnih stanica, preoblikovanje sinapsi (veza između neurona) i uklanjanje stanica programiranom staničnom smrću (El Mundo). To je tumačenje uključenih gena, a ne opis procesa koje je netko izravno promatrao.

Studija obuhvaća 284 neurotipična darivatelja u dobi od dojenačke do 97. godine. Pokazala je da se relativni udjeli većine podtipova neurona i glijalnih stanica ustale oko 24. godine, uz iznimke (Nature). La Vanguardia je nalaz pretvorila u naslov prema kojem ljudski mozak ne završava sazrijevati do 24. godine (La Vanguardia). Sam je nalaz uži: budući da uspoređuje različite ljude umrle u različitim dobima, pokazuje trend u populaciji i jednom području mozga, a ne dobnu granicu za pojedinca. Ne govori ni da nakon toga prestaje učenje.

Od otprilike 60. ili 65. godine razlike se ponovno pojavljuju, ponajprije u glijalnim i imunim stanicama, a ne u cijelom korteksu (The Transmitter). Španjolski mediji povezali su aktivnost u ranoj dobi s genima povezanim sa shizofrenijom i bipolarnim poremećajem, a kasniju aktivnost glije s genima povezanima s Alzheimerovom bolešću (El Imparcial). Riječ je o podudarnosti između vremena aktivnosti skupina gena i životnih razdoblja; ona ne pokazuje da ijedan od tih obrazaca uzrokuje bolest.

Kako razlikovati starenje od bolesti

Karta životnog vijeka najkorisnija je u usporedbi sa svojim većim pratećim atlasom. Atlas koji obuhvaća više poremećaja iz iste zbirke opisuje više od 6,3 milijuna staničnih jezgara iz uzoraka 1.494 darivatelja, među kojima su osobe s Alzheimerovom i Parkinsonovom bolešću, shizofrenijom i bipolarnim poremećajem (Nature). Broj jezgara ne označava broj ljudi, a krivulje dobi temelje se samo na zdravim darivateljima. Atlas bilježi programe aktivnosti zajedničke nekim poremećajima i druge koji su svojstveni pojedinomu poremećaju.

Vratimo se istraživačici s uzorkom osobe koja je umrla od demencije. Sada može usporediti signal imunih stanica s uobičajenim obrascem tih stanica u zdravom mozgu slične dobi. Ako se signal podudara, vjerojatno je riječ o uobičajenom starenju; ako odstupa od krivulje, vrijedi ga dalje istražiti.

Ovaj rad daje referentnu kartu koja pomaže razlikovati signale povezane s bolešću od uobičajenog starenja u jednom području korteksa. Riječ je o istraživačkom alatu, a ne dijagnostičkom testu ili liječenju. Laboratorijska i klinička istraživanja tek trebaju pokazati koji od mogućih signala doista pridonose simptomima.