Porozumění spojení mezi stárnutím a neurodegenerativními chorobami: vhled do rizik, výzkumu a nově se objevujících terapií.
Studie: Strategie antiagegeingu pro neurodegenerativní onemocnění: od mechanismů po klinické pokroky. Obrázek kredit: Inside Creative House/Shutterstock.com
Celosvětově populace stárne bezprecedentním tempem. Dnes je jedna miliarda lidí ve věku 60 a více let, což se očekávalo, že se do roku 2050 zdvojnásobí. Stárnutí je klíčovým faktorem, který je základem neurodegenerativních onemocnění (NDD) a souvisejících podmínek, včetně vaskulárních onemocnění.
Zavedení
Riziko vzniku NDD, jako je Alzheimerova choroba (AD) a Parkinsonova choroba (PD), se po věku 60-65 prudce zvyšuje. Prevalence AD roste z 5% u jedinců ve věku 65-74 na 13% v následujícím desetiletí a po 85 letech dosahuje 33%.
V současné době je demencí postiženo 55 milionů lidí, což je do roku 2030 na 78 milionů na 78 milionů. Demence se řadí jako druhá hlavní příčina životních let upravených do zdravotního postižení (DALYS), která zahrnuje roky s postižením (YLDS) a roky ztraceného života (YLL). AD představuje 60-80% těchto případů.
Očekává se, že kromě emocionálního a fyzického mýtného péče o jednotlivce s NDD se ekonomická zátěž výrazně zvýší.
Předpokládá se, že náklady na péči o demenci samy zvýší desetkrát a mezi lety 2015 a 2050 dosáhnou 9,1 bilionu dolarů. V současné době neexistuje lék na NDD a probíhající výzkum si klade za cíl rozvíjet terapie, které mohou zlepšit kognitivní a fyzickou funkci nebo alespoň pomalý progresi onemocnění.
Stárnutí a neurodegenerativní onemocnění
Nedávná studie v Transdukce signálu a cílená terapie Zkoumá roli stárnutí v NDD pomocí komplexního modelu adaptivního systému (CAS), často popsané jako „síť sítí“. Tento model naznačuje, že mozek působí jako rozbočovač propojeného systému, kde narušení způsobené stárnutím vede k poklesu homeostázy a nástupu NDD.
Stárnutí zavádí několik biologických změn, které přispívají k NDD, včetně neefektivní opravy DNA, nahromaděných genetických mutací, nahromadění proteinů, zhoršeného snímání živin, oxidačního stresu, epigenetických modifikací, chronických zánět (zánět), vyčerpání kmenových buněk a mitochondriální dysfunkce.
V mozku zahrnují další faktory související s stárnutím nadměrnou aktivací imunitních buněk (glia) a abnormální aktivity nervového obvodu.
Neuronální mutace a epigenetické změny vedou k akumulaci toxických proteinů, jako je amyloid-beta (Ap), hyperfosforylovaný tau a a-synuklein (a-Syn). Tyto proteiny spouštějí neuroinflamaci, zhoršují mitochondriální dysfunkci a zvyšují oxidační stres, což dále poškozuje neurony.
Stárnoucí gliové buňky Snaží se vyčistit tyto toxické proteiny, které přispívají k chronickému zánětu. Oslabená hematoencefalická bariéra (BBB) umožňuje škodlivé látky vstoupit do mozku a vytvářet cyklus zánětu a poškození neuronů.
Jak se neurony stávají stále zranitelnějšími, následuje strukturální a funkční pokles. Hladiny neurotransmiteru klesají, zmenšuje se objem šedé hmoty (zejména v regionech odpovědných za výkonné funkce) a bílá hmota se stává porézní a narušuje nervové konektivitu.
Vyčerpání dopaminergních neuronů ovlivňuje řízení motoru, senzorické zpracování a kognitivní funkce, což dále snižuje celkové zdraví mozku.
Pokroky ve stárnutí výzkumu
Za posledních 70 let výzkum odhalil několik aspektů stárnutí neuronů, včetně akumulace mutací, oxidačního stresu, poklesu imunitního systému a role endogenních retrovirů (ERV) ve stárnutí tkání.
Genetické studie identifikovaly mutace, jako jsou věk-1 a DAF-2 v Caenorhabditis eleganscož významně prodlužuje životnost, což vede k klinickým hodnocení, které zkoumají potenciál Metforminu při oddálení stárnutí.
Proteiny jako sirtuin 1 (SIRT1) a Sirtuin 4 (SIRT4) byly spojeny s prodlouženým životem a malé molekuly, které aktivují SIRT, prokázaly 70% zvýšení dlouhověkosti kvasinek. Rapamycin, který inhibuje cestu mTOR, také prokázal slib při prodloužení životnosti savců podporou autofagie a snížením akumulace proteinů.
Mezi další experimentální strategie proti stárnutí patří eliminace senescentních buněk, infuze mladé plazmy a provádění fekálních mikrobiotových transplantací (FMT), přičemž studie naznačují kognitivní zlepšení u pacientů s mírným kognitivním poškozením (MCI) a PD.
Kromě toho lze biologické stárnutí nyní posoudit pomocí stárnoucích hodin na bázi methylace založené na DNA, což poskytuje přesnější míru fyziologického stárnutí ve srovnání s chronologickým věkem.
Integrované strategie proti stárnutí pro prevenci NDD
Vzhledem k komplexní souhře mezi stárnutím a NDD je vyžadován mnohostranný přístup. Mozek je složitě spojen s jinými tělními systémy, což znamená, že intervence zaměřené na kardiovaskulární, jaterní a imunitní zdraví by mohly zmírnit riziko NDD.
Zvýšení kardiovaskulární funkce zlepšuje dodávku kyslíku a živin do mozku při zachování zdraví střev pomáhá zabránit hromadění toxického proteinu a systémovým zánětem.
Rozvíjející se výzkum zdůrazňuje roli virových infekcí, jako je SARS-CoV-2, při zrychlení stárnutí a zvyšování rizika NDD u starších dospělých. Proto jsou kritické preventivní strategie, které zvyšují imunitní funkci a snižují chronický zánět.
Slibné terapie proti stárnutí
Bylo prozkoumáno několik potenciálních zásahů, aby se zpomalilo nebo zabránilo NDD:
- Molekuly proti stárnutí odvozené z krve: Tyto sloučeniny podporují neurogenezi, čiré toxické proteiny, zachovávají dopaminergní neurony a zlepšují motorickou funkci.
- Farmakologické přístupy: Léky jako metformin, agonisté receptoru GLP-1 a senolytika (které odstraňují senescentní buňky), prokázaly slibné v předklinických pokusech.
- Biologické terapie: Techniky, jako jsou mladé plazmatické infuze, omlazení střevního mikrobiomu prostřednictvím FMT a transplantace kmenových buněk, mohou pomoci proti poklesu souvisejícím s věkem.
- Cílená modulace cesty: Inhibice mTOR dráhy rapamycinem nebo aktivaci proteinů SIRT může chránit neurony snížením nežádoucí akumulace proteinu a zlepšením buněčné odolnosti.
- Imunoterapie: Ošetření založené na protilátkách zaměřené na špatně složené proteiny jsou zkoumány v kombinaci s prokázanými intervencemi proti stárnutí.
Ačkoli některé studie přinesly smíšené výsledky, probíhající výzkum zdokonaluje tyto strategie, aby maximalizoval jejich účinnost. Před klinickým implementací jsou nezbytné větší, dlouhodobé studie.
Závěr
Neurodegenerativní onemocnění nevznikají z jediné molekulární nebo buněčné dysfunkce, ale spíše z zastřešující nerovnováhy v komplexních adaptivních systémech těla. To zdůrazňuje potřebu integrovaných intervencí, které se zabývají více procesy souvisejícími se stárnutím.
Komplexní přístup – včetně zdravé stravy, pravidelné fyzické aktivity, kognitivní trénink a protizánětlivé Strategie – může pomoci zmírnit zánět, zlepšit kardiovaskulární a respirační zdraví a pomalou neurodegeneraci.
V ideálním případě by tato preventivní opatření byla kombinována s léčbou specifickou pro onemocnění a léčbou koexistujících podmínek, aby se vytvořila holistická strategie pro prevenci, léčbu a potenciálně zvrácení NDD.
