Ξεχάσατε που βάλατε τα κλειδιά σας; Αναρωτιέστε πού παρκάρατε το αυτοκίνητό σας; Δυσκολεύεστε να θυμηθείτε το όνομα του του πασίγνωστου τραγουδιστή που πάντα ξέρατε; Δυστυχώς, αυτά τα πράγματα φαίνεται να χειροτερεύουν καθώς μεγαλώνει κάποιος. Ένα μεγάλο ερώτημα είναι πού τελειώνει η καλοήθης αμνησία και αρχίζει η πραγματική ασθένεια;
Ένα από τα κλειδιά για να έχετε υγιή εγκέφαλο σε οποιαδήποτε ηλικία είναι να έχετε υγιή αιματοεγκεφαλικό φραγμό (blood–brain barrier), μια πολύπλοκη διεπαφή των αιμοφόρων αγγείων που διατρέχουν τον εγκέφαλο. Πρόκειται για έναν κυτταρικό φραγμός που περιορίζει την είσοδο ουσιών στον εγκέφαλο. Ανακαλύφθηκε στα τέλη του 1800 και αποτρέπει την ανεξέλεγκτη διαρροή ουσιών από το αίμα στον εγκέφαλο.
Σε μια ανασκόπηση, οι ερευνητές εξέτασαν περισσότερα από 150 άρθρα για να δουν τι συμβαίνει στο φράγμα αίματος-εγκεφάλου καθώς γερνάμε. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στο Nature Aging. Το εάν οι αλλαγές στο αιματοεγκεφαλικό φράγμα αλλάζουν τη λειτουργία του εγκεφάλου, είναι ακόμη προς συζήτηση.
Το 2015, το Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Eγκεφαλικών επεισοδίων, στις ΗΠΑ, δημοσίευσε μια έκθεση που αναφέρει ότι περισσότερες από 600 νευρολογικές παθήσεις -συμπεριλαμβανομένων της νόσου Πάρκινσον, της νόσου Αλτσχάιμερ, της πολλαπλής σκλήρυνσης και της νόσου των κινητικών νευρώνων- επηρεάζουν περίπου 50 εκατομμύρια Αμερικανούς. Πολλές από αυτές τις ασθένειες μοιράζονται ένα κοινό χαρακτηριστικό, την υποβάθμιση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού του μανδύα των ενδοθηλιακών κυττάρων που απορρίπτει τα απόβλητα του εγκεφάλου ενώ παράλληλα του παρέχει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά.
Σε πολλές νευρολογικές ασθένειες, υπάρχουν διαφορές βάσει φύλου: στη συχνότητα εμφάνισής τους, στην εξέλιξή τους, μερικές φορές στη θεραπεία τους και στον τρόπο με τον οποίο άνδρες και γυναίκες ανταποκρίνονται σε διαφορετικά φάρμακα. Αλλά δεν υπάρχει τίποτα γνωστό για το τι συμβαίνει σε κυτταρικό επίπεδο. Διαφέρει ένα αρσενικό κύτταρο από ένα θηλυκό στο φράγμα αυτό;
Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός
“Αποδεικνύεται ότι πολύ λίγα είναι γνωστά για το πώς γερνά ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας William Banks, ερευνητής γεροντολογίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον. “Είναι συχνά δύσκολο να διακρίνει κανείς την κανονική γήρανση από την πρώιμη ασθένεια”.
Ο εγκέφαλος είναι ένα ιδιαίτερα ευαίσθητο όργανο και δεν μπορεί να ανεχθεί την άμεση έκθεση σε πολλές από τις ουσίες του αίματος. Για παράδειγμα, μερικές πρωτεΐνες στο πλάσμα, όπως η αλβουμίνη, μπορεί να προκαλέσουν φλεγμονή στο νευρικό σύστημα.
Όλο και περισσότερο, οι επιστήμονες συνειδητοποιούν ότι ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός επιτρέπει επίσης πολλές ουσίες στον εγκέφαλο, με ρυθμισμένο τρόπο, να εξυπηρετούν τις διατροφικές ανάγκες του εγκεφάλου. Μεταφέρει πληροφοριακά μόρια από το αίμα στον εγκέφαλο και αντλεί τοξίνες από τον εγκέφαλο. Ένας δυσλειτουργικός αιματοεγκεφαλικός φραγμός μπορεί να συμβάλει σε ασθένειες όπως η πολλαπλή σκλήρυνση, ο διαβήτης και η νόσος Αλτσχάριμερ.
Προτού οι επιστήμονες καταλάβουν πώς μια τέτοια δυσλειτουργία μπορεί να συμβάλει στις ασθένειες της γήρανσης, πρέπει να καταλάβουν πώς ένα υγιής φραγμός γερνάει με την πάροδο των χρόνων.
Η έρευνα δείχνει ότι τα άτομα που γηράσκουν υγιώς έχουν πολύ μικρή διαρροή στο φράγμα αίματος-εγκεφάλου τους. Αυτή η διαρροή σχετίζεται με ορισμένα μέτρα της καλοήθους μειωμένης μνήμης. Αλλά θα μπορούσε αυτή η διαρροή και οι δυσκολίες ανάκλησης να είναι τα πρώτα στάδια της νόσου Αλτσχάιμερ;
Όταν ένα άτομο φέρει το αλληλόμορφο ApoE4, που σηματοδοτεί έναν ισχυρό γενετικό κίνδυνο για Αλτσχάιμερ, υπάρχει επιτάχυνση των περισσότερων από τις αλλαγές που σχετίζονται με τις αλλαγές στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό λόγω ηλικίας. Τα άτομα με ApoE4 δυσκολεύονται να απαλλαγούν από το αμυλοειδές βήτα πεπτίδιο στον εγκέφαλό τους, γεγονός που προκαλεί συσσώρευση πλάκας. Στην υγιή γήρανση, οι αντλίες στο φράγμα αίματος-εγκεφάλου λειτουργούν λιγότερο αποτελεσματικά για να απαλλαγούν από το αμυλοειδές βήτα. Οι αντλίες λειτουργούν ακόμη λιγότερο καλά σε άτομα με νόσο του Αλτσχάιμερ.
Ένα άλλο βασικό εύρημα της ανασκόπησης ήταν ότι καθώς γερνάμε, δύο κύτταρα αρχίζουν να αλλάζουν στο αιματοεγκεφαλικό φραγμό: τα περικύτταρα και τα αστροκύτταρα.
Προκείμενου να αποφευχθεί η εισχώρηση ουσιών στον εγκέφαλο, υπάρχουν εξειδικευμένα ενδοθηλιακά κύτταρα, που εμποδίζουν την κίνηση των ουσιών από το αίμα στο εξωκυττάριο υγρό του εγκεφάλου. Τα περικύτταρα καλύπτουν κατά διαστήματα την επιφάνεια των αγγείων και εισφέρουν στην ακεραιότητά τους.
Πρόσφατες εργασίες δείχνουν ότι η διαρροή στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό που συμβαίνει σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ μπορεί να οφείλεται σε απώλεια περικυττάρων με τον πρόοδο της ηλικίας. Τα αστροκύτταρα, αντιθέτως, φαίνεται να είναι υπερδραστήρια.
Ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι η υγεία των περικυττάρων μπορεί να διατηρηθεί με μερικές από τις ίδιες παρεμβάσεις που επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής, όπως τακτική άσκηση, ο περιορισμός θερμίδων και ένα φάρμακο που λέγεται ραπαμυκίνη.
Άλλα ευρήματα εγείρουν το ερώτημα εάν η πηγή διατροφής του εγκεφάλου έχει σχέση με τη γήρανσή του.
Διαφορές ανδρών και γυναικών
Οι διαφορές φύλου παίζουν ρόλο στο πώς οι ασθενείς ανταποκρίνονται στις εγκεφαλικές παθήσεις, καθώς και στη σκλήρυνση κατά πλάκας, και στη νόσο των κινητικών νευρώνων. Άνδρες και γυναίκες επηρεάζονται διαφορετικά από τις εγκεφαλικές παθήσεις και οι ερευνητές παροτρύνουν τους συναδέλφους τους να θυμούνται αυτές τις διαφορές όταν ερευνούν τις θεραπείες.
Αυτή η πρόοδος έγινε μόλις πριν από λίγα χρόνια, δήλωσε η Alisa Morss Clyne, διευθύντρια του εργαστηρίου αγγειακής κινητικής του Πανεπιστημίου Μέριλαντ. “Δούλεψα με αγγειακά κύτταρα για 20 χρόνια και, μέχρι ίσως πριν από περίπου πέντε χρόνια, αν με ρωτούσατε εάν το φύλο των κυττάρων είχε σημασία, θα έλεγα όχι”, είπε η Clyne. Στη συνέχεια, η Clyne εργάστηκε σε μια δύσκολη μελέτη στην οποία τα δεδομένα εμφανίστηκαν «παντού». “Διαχωρίσαμε τα δεδομένα των κυττάρων ανά φύλο και όλα είχαν νόημα”, είπε η Clyne. “Ήταν αφύπνιση για μένα”.
Το 2020, περίπου 5,8 εκατομμύρια Αμερικανοί διαγνώστηκαν με νόσο Αλτσχάιμερ, 1 εκατομμύριο με νόσο Πάρκινσον, 914.000 με πολλαπλή σκλήρυνση και 63.000 με νόσο κινητικών νευρώνων. Αυτές οι ασθένειες συμβαίνουν όταν τα νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα σταματούν να λειτουργούν και, τελικά, πεθαίνουν. Οι αλλαγές συνδέονται με την ανάλυση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού.
Δημοσιευμένη έρευνα έχει δείξει διαφορές στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό μεταξύ ανδρών και γυναικών. Μερικές από τις έρευνες δείχνουν ότι ο φραγμός μπορεί να είναι ισχυρότερος στις γυναίκες σε σχέση με τους άνδρες και ότι μπορεί να είναι δομημένος διαφορετικά στα δύο φύλα. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε γνωστές διαφορές στα φύλα, όπως ότι η νόσος Αλτσχάιμερ είναι πιο διαδεδομένη στις ηλικιωμένες γυναίκες, ενώ η νόσος Πάρκινσον επηρεάζει τους άνδρες 50% πιο συχνά και τείνει να έχει σοβαρότερα συμπτώματα.
Υπάρχουν πολλά πράγματα άγνωστα σχετικά με τις διαφορές μεταξύ αρσενικών και θηλυκών κυττάρων και αυτές οι διαφορές είναι πιθανώς ένα από τα κλειδιά για την κατανόηση πολλών από αυτές τις νευρολογικές ασθένειες. “Νομίζω ότι υπάρχει μια αφύπνιση τα τελευταία 10 χρόνια, έτσι ώστε να μην μπορείτε να αγνοήσετε τις διαφορές του φύλου”, είπε η Clyne.
Για παράδειγμα, οι γυναίκες έχουν περισσότερα οιστρογόνα και παράγωγα οιστρογόνων. Τα οιστρογόνα έχουν αποδειχθεί ότι προστατεύουν τα αγγεία σε όλο το σώμα. Βοηθούν στην παραγωγή του μονοξειδίου του αζώτου, το οποίο κάνει τα αιμοφόρα αγγεία να διαστέλλονται και να διατηρούνται υγιή. Αλλά στον εγκέφαλο, οι επιστήμονες είναι λιγότερο σίγουροι για το τι μπορούν να κάνουν τα οιστρογόνα. Βοηθούν πιθανώς να διατηρηθεί ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός. Ίσως οδηγούν σε βελτιωμένο σχηματισμό σφιχτής διασταύρωσης μεταξύ των κυττάρων που σχηματίζουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Πιθανώς να βοηθούν επίσης στην παραγωγή μονοξειδίου του αζώτου αλλά υπάρχει λιγη έρευνα γι’ αυτό.
