Поиск
Озвучить текст Озвучить книгу
Изменить режим чтения
Изменить размер шрифта
Оглавление
Для озвучивания и цитирования книги перейдите в режим постраничного просмотра.

Глава 9. Старение центральной нервной системы. Взгляд невролога

А.В. Титов, А.В. Веремеев

Старение ЦНС — сложный процесс, включающий структурные, функциональные и молекулярные изменения, приводящие к снижению когнитивных способностей, повышению восприимчивости к нейродегенеративным заболеваниям, изменению сенсорных и моторных функций. Инновации в области нейровизуализации, электрофизиологии и высокопроизводительного молекулярного анализа позволяют получить беспрецедентное представление о сложностях и механизмах этого процесса.

Структурные изменения в стареющей ЦНС хорошо документированы и включают атрофию головного мозга, гиперинтенсивность белого вещества и увеличение объема желудочков. Современные методы МРТ, такие как воксельная морфометрия и диффузионно-тензорная визуализация, позволяют детально оценить эти изменения. Уменьшение объема наиболее заметно в префронтальной коре и гиппокампе — областях, критически важных для исполнительной функции и памяти. Исследования диффузионно-тензорной визуализации выявляют снижение целостности белого вещества, проявляющееся в уменьшении фракционной анизотропии и увеличении средней диффузности, что коррелирует с замедлением скорости когнитивной обработки информации у пожилых людей [1].

На клеточном уровне потеря нейронов менее выражена, чем считалось вначале, а синаптическая потеря становится более важным фактором возрастного снижения когнитивных способностей. Последние достижения в области двухфотонной микроскопии и визуализации в сверхразрешении позволяют визуализировать дендритные отростки и синаптические комплексы в живых тканях. Эти технологии подтвердили потерю синапсов с возрастом, особенно в областях, имеющих решающее значение для обучения и памяти [2].

Нейротрансмиттерные системы, в основном дофаминергическая, серотонинергическая и холинергическая, также претерпевают возрастные изменения. Методы высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии позволили количественно определить снижение уровня нейротрансмиттеров и их метаболитов в «старом» мозге. Интересно, что применение оптогенетики показало частичное устранение возрастных когнитивных нарушений в животных моделях на фоне усиления высвобождения нейротрансмиттеров, что подчеркивает потенциал направленной фармакотерапии [3].

Глиальные клетки, которые раньше считались лишь вспомогательными элементами, теперь признаны существенными за их важнейшую роль в поддержании гомеостаза ЦНС и участии в иммунных реакциях, получивших название «нейровоспаление». Одноклеточное секвенирование РНК и проточная цитометрия выявили изменения в популяции глиальных клеток, причем астроциты и микроглия в ЦНС у лиц пожилого и старческого возраста приобретают провоспалительные фенотипы. Эти изменения характеризуются повышенной экспрессией таких цитокинов, как IL-1β, TNFα и IL-6, которые связаны с различными нейродегенеративными заболеваниями.

Еще одним важным аспектом старения ЦНС являются метаболические изменения. Спектроскопия 13С-ЯМР и другие методы метаболического профилирования показали сдвиг от окислительного фосфорилирования к гликолизу, что приводит к энергетическому дефициту в стареющих нейронах. Этот метаболический сдвиг связан со снижением функции митохондрий, что хорошо подтверждается современными методами электронной микроскопии и протеомного анализа. Было показано, что накопление поврежденных митохондрий вследствие нарушения аутофагии, известной как митофагия, также способствует нейрональному старению [4].

На геномном и эпигеномном уровнях старение проявляется в изменении метилирования ДНК, модификации гистонов и изменении профилей микроРНК. Методы высокопроизводительного секвенирования позволили выявить возрастные эпигенетические изменения, которые модулируют экспрессию генов, связанных с синаптической пластичностью, воспалением и метаболизмом. В настоящее время изучаются фармакологические вмешательства, направленные на эти эпигенетические изменения, что открывает новые терапевтические возможности [5].

Кроме того, ЦНС не изолирована от системных процессов старения. Накопленные данные свидетельствуют о том, что периферические факторы, такие как ИР и хроническое воспаление, оказывают глубокое влияние на старение ЦНС. Методы терапии, направленные на улучшение системного здоровья, включая ограничение калорийности пищи и физические упражнения, показали перспективность в ослаблении нейронного старения в доклинических моделях [6].

Таким образом, стареющая ЦНС претерпевает обширные структурные, функциональные и молекулярные изменения, способствующие снижению когнитивных и двигательных функций. Современные диагностические и исследовательские методики не только подтвердили известные возрастные изменения, но и открыли новые аспекты нейронального старения на клеточном и молекулярном уровнях. Эти открытия закладывают основу для терапевтических вмешательств, которые могут значительно улучшить качество жизни пожилых людей за счет сохранения функций ЦНС. Будущие исследования в области старения ЦНС, несомненно, будут продолжать интегрировать многоуровневый анализ, от макроскопического до молекулярного, для всестороннего понимания этого сложного явления. В данной главе мы постараемся описать механизмы возрастных изменений мозга и дать их оценку через призму клинической практики.

Нейродегенеративные заболевания и старение

Для продолжения работы требуется Регистрация
На предыдущую страницу

Предыдущая страница

Следующая страница

На следующую страницу
Глава 9. Старение центральной нервной системы. Взгляд невролога
На предыдущую главу Предыдущая глава
оглавление
Следующая глава На следующую главу

Оглавление

Данный блок поддерживает скрол*