Вопрос о том, как стареет мозг, все еще остается открытым – отчасти потому, что этот орган в основном изолирован от прямого контакта с другими системами организма, включая кровь и иммунную систему. В исследовании, недавно опубликованном в журнале Science, исследователи Института Вейцмана проф. Михал Шварц из отделения нейробиологии и д-р. Идо Амит из отделения иммунологии обнаружил доказательства уникального "подпись" это может быть "пропущенная ссылка" между когнитивным снижением и старением. Ученые считают, что это открытие может привести в будущем к лечению, которое может замедлить или обратить вспять когнитивное снижение у пожилых людей.
Еще десять лет назад научная догма гласила, что гематоэнцефалический барьер не позволяет переносимым кровью иммунным клеткам атаковать и разрушать ткань мозга. Тем не менее, в длинной серии исследований группа Шварца показала, что иммунная система на самом деле играет важную роль как в исцелении мозга после травмы, так и в поддержании нормального функционирования мозга. Они обнаружили, что это взаимодействие между мозгом и иммунитетом происходит через барьер, который на самом деле является уникальным интерфейсом на территории мозга.
Этот интерфейс, известный как сосудистое сплетение, находится в каждом из четырех желудочков головного мозга и отделяет кровь от спинномозговой жидкости. Шварц: "Сосудистое сплетение действует как «дистанционный контроль» для иммунной системы, чтобы влиять на деятельность мозга. Биохимические «опасные» сигналы, исходящие из мозга, воспринимаются через этот интерфейс; в свою очередь, передающиеся через кровь иммунные клетки помогают, связываясь с сосудистым сплетением. Этот перекрестный разговор важен для сохранения когнитивных способностей и стимулирования генерации новых клеток мозга." Это открытие привело Шварц и ее группу к предположению, что когнитивное снижение с годами может быть связано не только с "хронологический возраст" но и своему "иммунологический возраст," то есть изменения иммунной функции с течением времени могут способствовать изменениям функции мозга – не обязательно в соответствии со счетом лет.
Чтобы проверить эту теорию, Шварц и студенты-исследователи Кути Барух и Александра Дечковска объединились с Амитом и его исследовательской группой в отделении иммунологии. Исследователи использовали технологию секвенирования нового поколения для картирования изменений экспрессии генов в 11 различных органах, включая сосудистое сплетение, как у молодых, так и у старых мышей, для выявления и сравнения путей, участвующих в процессе старения. Так они определили поразительно уникальный "подпись старения" который существует исключительно в сосудистом сплетении, а не в других органах. Они обнаружили, что одним из основных элементов этой сигнатуры был интерферон бета – белок, который организм обычно вырабатывает для борьбы с вирусной инфекцией. Этот белок, по-видимому, оказывает негативное влияние на мозг: когда исследователи вводили антитело, которое блокирует активность интерферона бета, в спинномозговую жидкость старых мышей, их когнитивные способности были восстановлены, как и их способность формировать новые клетки мозга. Ученые также смогли идентифицировать эту уникальную подпись в мозге пожилого человека. Ученые надеются, что это открытие может в будущем помочь предотвратить или обратить вспять снижение когнитивных функций в пожилом возрасте, найдя способы омоложить "иммунологический возраст" мозга.