Незрелые астроциты в гиппокампе могут быть связаны со снижением когнитивных функций

Считается, что возрастное снижение когнитивных функций связано с нарушением работы нейронов. Но стратегии, направленные на их сохранение, не дали ожидаемых результатов. Исследования на грызунах показали, что астроглия, которой ранее отводилась поддерживающая роль, регулирует процессы обучения и памяти. А нарушение работы астроцитов способствует снижению когнитивных функций грызунов. У людей повышенная экспрессия транскриптомных маркеров реактивных астроцитов в головном мозге, а также более высокие уровни соответствующих маркеров в периферической крови связаны с более выраженным снижением когнитивных функций в ходе старения и при болезни Альцгеймера. Однако прямая клеточная связь между патологически измененными астроцитами и ухудшением когнитивных функций у человека не была установлена.

Исследователи из США ранее показали на пациентах с медиальной височной эпилепсией, которым проводили операцию на мозге, что у этой группы пациентов присутствовали патологические Dcx+ незрелые астроглиальные клетки, которые отсутствовали в посмертных образцах контролей. Количество этих клеток росло с возрастом. В новой работе исследователи связь незрелых астроцитов и когнитивных функций пациентов.

Когнитивные функции пациентов оценили до операции. Оценивались интеллект, внимание, скорость обработки информации, языковые способности, зрительно-пространственные функции, зрительная память, вербальное обучение и память, исполнительные функции, а также мелкая моторика.

Значительнее всего с возрастом снижались подвижный интеллект и способность к рассуждению, зрительно-пространственное конструирование и зрительно-пространственная память. Если исключить влияние времени течения болезни, остается только связь между возрастом и подвижным интеллектом (способностью решать новые проблемы независимо от накопленного ранее опыта).

Количество патологических Dcx+ незрелых астроглиальных клеток в молекулярном слое зубчатой извилины гиппокампа коррелировало с возрастом и временем болезни. Увеличение их количества было также ассоциировано с возрастным снижением подвижного интеллекта и способности к рассуждению. Однако эта связь становилась слабее, если учесть возраст пациента во время операции.

Дисфункция астроцитов (увеличение числа реактивных астроцитов) в ходе старения ранее была показана для грызунов. Трансплантация глиальных клеток-предшественников позволяет восстановить сенсорные функции у старых мышей Авторы предполагают, что наблюдаемое у пациентов с эпилепсией возрастное увеличение числа незрелых астроцитов может способствовать развитию когнитивных нарушений посредством нарушения гомеостатических функций и усиления провоспалительных сигнатур. Незрелые астроциты могут действовать не как самостоятельный фактор, а в совокупности с аберрантными нейронными сетями, нейрональной гиперреактивностью, нарушением целостности гематоэнцефалического барьера, окислительным стрессом, нейровоспалением и нейродегенерацией, которые характерны для эпилепсии.

В настоящее время авторы занимаются поиском молекулярных различий в незрелой астроглии, которые могли бы указать на новые мишени для лекарственных препаратов.

Биологи ускорили созревание астроцитов в органоиде