Νέο αίμα αναγεννά τον εγκέφαλο

Το μέλλον μιας «κόκκινης θεραπείας» για τον εγκέφαλο διαγράφεται λαμπρό. Αρκεί να εντοπίσουν οι επιστήμονες με ακρίβεια τους παράγοντες του αίματος που οδηγούν στην αναγέννηση του πολυτιμότερου οργάνου μας

Συγκλονιστικό πείραμα έδειξε ότι παράγοντες στο αίμα νεαρών ζώων μπορούν να αναγεννήσουν τον εγκέφαλο γηρασμένων ζώων

Συνηθίζουμε να λέμε ότι το «νέο αίμα» φέρνει πάντα την πρόοδο και την άνθηση σε όλους τους τομείς. Ε, λοιπόν, αυτό φαίνεται ότι ισχύει (και μάλιστα κυριολεκτικώς) σε ό,τι αφορά την... άνθηση του ηλικιωμένου εγκεφάλου, όπως δείχνει μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στο τεύχος της 1ης Σεπτεμβρίου της έγκριτης επιθεώρησης «Nature».

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ χρησιμοποίησαν... νέο αίμα ποντικών και κατάφεραν να αναζωογονήσουν τον γηρασμένο εγκέφαλο άλλων ηλικιωμένων ποντικών. Τα πειράματά τους μπορεί, όπως θα διαβάσετε, να μοιάζουν σαν να είναι βγαλμένα από το εργαστήριο του Φρανκενστάιν, ωστόσο προσφέρουν μια άκρως ευοίωνη προοπτική: υπόσχονται ότι θα έλθει η ημέρα κατά την οποία μια μετάγγιση αίματος ή ένα χάπι θα μπορεί να επιβραδύνει ή ακόμη και να αναστρέψει τη φθίση των νοητικών λειτουργιών που θέλοντας και μη κάνει «δώρο» σε όλους μας ο αδυσώπητος χρόνος που περνά. Ο επικεφαλής της μελέτης, αναπληρωτής καθηγητής Νευρολογίας και Νευρολογικών Επιστημών Τόνι Βις-Κοράι εξηγεί στο Βήμα πώς οι «δεσμοί αίματος» που ανακάλυψε με την ομάδα του μπορούν μελλοντικά να μας χαρίσουν έναν εγκέφαλο νέο και ακμαίο που δεν θα είναι... δεσμώτης της γήρανσης. 

Ο δρ Βις-Κοράι πηγαίνει τον χρόνο πίσω προκειμένου να μας διαφωτίσει σχετικά με το πώς κατέληξε να μελετά την... κόκκινη θεραπεία ενάντια στη γήρανση του εγκεφάλου. Οπως λέει, «προηγούμενες μελέτες σε τρωκτικά είχαν δείξει ότι εξωτερικοί παράγοντες, όπως π.χ. η άσκηση, προκαλούν την παραγωγή νέων νευρώνων και κάνουν τα ζώα πιο έξυπνα και πιο αποδοτικά σε τεστ μνήμης. Παράλληλα ολοένα αυξανόμενες μελέτες σε ανθρώπους μαρτυρούν ότι δραστηριότητες όπως η γυμναστική είναι ωφέλιμες για τον εγκέφαλο και τις νοητικές λειτουργίες. Το γεγονός αυτό μαρτυρεί ότι κάποιοι περιφερειακοί παράγοντες επηρεάζουν την εγκεφαλική δραστηριότητα. Αφού δεν γνωρίζαμε τους συγκεκριμένους παράγοντες, σκεφτήκαμε να μελετήσουμε το αίμα, που αποτελεί το μέσο μεταφοράς πλήθους πολύτιμων συστατικών στον οργανισμό».

Τα δισυπόστατα ποντίκια
Ο ερευνητής συνεχίζει εξηγώντας ότι τα πειράματα της δικής του ομάδας βασίστηκαν στο μοτίβο που ακολούθησε πρώτος ο καθηγητής Τόμας Ράντο, ο οποίος βρίσκεται επίσης στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και μελετά τις επιπτώσεις της γήρανσης στον άνθρωπο. «Η ομάδα του καθηγητή Ράντο δημιούργησε πριν από έξι χρόνια ποντίκια... νεαρο-ηλικιωμένα. Τι σημαίνει αυτό; Μέσω μιας χειρουργικής διαδικασίας που ονομάζεται παραβίωση έφτιαξε ζεύγη ποντικών που ήταν “ενωμένοι”, μοιράζονταν την ίδια κυκλοφορία _ το ένα από τα ζώα ήταν νεαρό ενώ το δεύτερο ηλικιωμένο. Με χρήση ειδικών δεικτών οι ερευνητές μπορούσαν να δουν την πορεία των δύο οργανισμών που έγιναν ένας. Επικεντρώθηκαν συγκεκριμένα στο μυϊκό σύστημά τους και στην επούλωσή του έπειτα από τραυματισμό. Τι είδαν λοιπόν; Οτι το μυϊκό σύστημα του... ηλικιωμένου μισού του κάθε οργανισμού παρουσίαζε καλύτερη επούλωση χάρη στο αίμα που λάμβανε από το νεαρότερο μισό. Αντιθέτως, η επούλωση επιβραδυνόταν στο νεαρό ήμισυ των ενωμένων πειραματοζώων εξαιτίας της ύπαρξης του γηραιότερου ημίσεος».

Εγείρονται ελπίδες ότι, μια μέρα, ένα θαυματουργό χάπι θα μπορεί να επαναφέρει την ακμή στις νοητικές λειτουργίες ανθρώπων που γερνούν

Ο καθηγητής Βις-Κοράι, ο οποίος τα τελευταία 15 χρόνια επικεντρώνεται στη μελέτη των διαφορετικών μορφών άνοιας και κυρίως της νόσου Αλτσχάιμερ, σκέφτηκε λοιπόν να συνεργαστεί με τον καθηγητή Ράντο με στόχο να «γεννήσει» τέτοια... διπλά ποντίκια και να ανακαλύψει τι προσφέρει το νέο αίμα στον γηραιό εγκέφαλο. Το ζητούμενο συγκεκριμένα ήταν να αποδειχθεί αν το αίμα των νεαρών ζώων ενισχύει τη νευρογένεση, την παραγωγή δηλαδή νέων νευρικών κυττάρων από νευρικά βλαστικά κύτταρα.

Οι επιστήμονες δημιούργησαν μέσω παραβίωσης τρεις διαφορετικούς τύπους παράξενων σιαμαίων διδύμων: ενωμένα νεαρά ποντίκια, ενωμένα ηλικιωμένα ποντίκια και ποντίκια που το ένα τους μισό ήταν ηλικιωμένο και το άλλο νεαρό. Τα ζώα θανατώθηκαν πέντε εβδομάδες μετά την επέμβαση και οι ειδικοί ανέλυσαν τον εγκέφαλό τους ώστε να προσδιορίσουν τον αριθμό νέων νευρώνων που είχαν παραχθεί. Αυτό κατέστη δυνατό μέσω της χρήσης ενός συνθετικού χημικού που ονομάζεται 5- βρωμοδεοξυουριδίνη (BrdU) και το οποίο προσομοιάζει στη θυμιδίνη, ένα από τα βασικά χημικά συστατικά του DNA. Το ΒrdU ενσωματώνεται στο νέο γενετικό υλικό, ενώ τα αντισώματα που προσδένονται αποκλειστικώς σε αυτό μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό του στους ιστούς του σώματος. Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι στον ενήλικο εγκέφαλο τα μόνα κύτταρα που περιέχουν νέο DNA είναι εκείνα που έχουν παραχθεί από τη διαίρεση νευρικών βλαστικών κυττάρων.

Τί έδειξε η ανίχνευση νευρογένεσης
Εχοντας λοιπόν στη διάθεσή τους αυτόν τον έγκυρο «ανιχνευτή» νέων νευρικών κυττάρων οι ερευνητές παρατήρησαν ότι στα ζευγάρια συνομηλίκων διδύμων η... ανταλλαγή αίματος δεν επηρέαζε τη νευρογένεση. Στα ζεύγη ωστόσο που... γεφύρωναν το χάσμα γενεών το ηλικιωμένο μισό φάνηκε ότι είχε το μεγαλύτερο όφελος αφού εμφάνιζε αυξημένη παραγωγή νέων νευρικών κυττάρων. Αντιθέτως, το νεαρό δίδυμο του κάθε ζεύγους ήταν το χαμένο της υπόθεσης αφού στη δική του περίπτωση η νευρογένεση μειωνόταν.

Παράλληλα οι ειδικοί ενέχυσαν πλάσμα του αίματος τόσο από νεαρά όσο και από ηλικιωμένα ποντίκια σε νεαρούς ποντικούς. Και πάλι, όπως προέκυψε, τα νεαρά ζώα που έλαβαν το... ηλικιωμένο πλάσμα παρουσίασαν μειωμένη παραγωγή νέων νευρώνων στον ιππόκαμπο του εγκεφάλου σε σύγκριση με όσα έλαβαν έγχυση νεαρού πλάσματος. Με δεδομένο ότι ο ιππόκαμπος αποτελεί κέντρο ζωτικής σημασίας για τη μάθηση και τη μνήμη, δεν είναι τυχαίο ότι περαιτέρω εξειδικευμένα τεστ έδειξαν επιδείνωση αμφότερων των νοητικών αυτών λειτουργιών στα νεαρά ποντίκια που έλαβαν το πλάσμα των ηλικιωμένων ζώων.

Σύμφωνα με τον καθηγητή Βις-Κοράι, όλα τα παραπάνω ευρήματα μαρτυρούν ότι «χημικά που περιέχονται στο αίμα των ηλικιωμένων ποντικών καταστέλλουν την παραγωγή νέων νευρικών κυττάρων του εγκεφάλου, ενώ αντιθέτως χημικά του αίματος των νεαρών ποντικών την προάγουν».

Τα επίμαχα χημικά
Ποια είναι όμως άραγε τα συγκεκριμένα χημικά του νεαρού αίματος που κάνουν τον γέρο εγκέφαλο να... ξανανιώνει; Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας απαντά ότι... δεν γνωρίζει την απάντηση, αφού και ο ίδιος την αναζητεί αυτή τη στιγμή στο εργαστήριο. Μέχρι στιγμής οι ειδικοί του Στάνφορντ έχουν συγκρίνει μια ομάδα πρωτεϊνών του πλάσματος _ 66 πρωτεΐνες για την ακρίβεια _ μεταξύ νεαρών και ηλικιωμένων ποντικών και έχουν εντοπίσει μια «ένοχη» για την επιβράδυνση της νευρογένεσης που ονομάζεται CCL11.

Τα επίπεδα της συγκεκριμένης πρωτεΐνης, η οποία έχει συνδεθεί κυρίως με εμφάνιση αλλεργικών προβλημάτων όπως το άσθμα, αυξάνονται στον εγκέφαλο και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό τόσο των ανθρώπων όσο και των ποντικών με την πάροδο του χρόνου και οι αναλύσεις των ειδικών επιβεβαίωσαν ότι η CCL11 βάζει «φρένο» στη νευρογένεση στα νεαρά ποντίκια. «Εκτιμούμε ότι η αναστολή της δράσης αυτής της πρωτεΐνης θα μπορέσει να προσφέρει αύξηση της νευρογένεσης και σχεδιάζουμε να μελετήσουμε την υπόθεσή μας στο πλαίσιο πειραμάτων. Παράλληλα αναζητούμε και άλλους παράγοντες του αίματος που παίζουν ρόλο στη νευρογένεση. Τα πειράματα βρίσκονται σε εξέλιξη και ελπίζουμε να έχουμε περισσότερα στοιχεία μέσα στα επόμενα δύο χρόνια».

Απώτερος στόχος είναι βέβαια μια ημέρα η έρευνα αυτή να περάσει στον άνθρωπο χαρίζοντας μακρά ζωή με ποιότητα στον εγκέφαλό του και όχι μόνο. Μια λογική θα ήταν να γίνονται μεταγγίσεις... νέου αίματος σε ηλικιωμένα άτομα ώστε να ενισχύεται η νευρογένεση του εγκεφάλου τους. Ωστόσο ο ίδιος ο καθηγητής παραδέχεται ότι κάτι τέτοιο είναι δύσκολο. «Υπάρχει έλλειψη αίματος, οπότε ίσως δεν είναι και πολύ εφικτό αυτό το σενάριο. Παράλληλα η έγχυση πλάσματος αίματος το οποίο θα χρησιμοποιείται στη συγκεκριμένη περίπτωση μπορεί να μη συνδέεται με κίνδυνο απόρριψης, σε κάποιες σπάνιες περιπτώσεις όμως σχετίζεται με κίνδυνο μετάδοσης ιογενών λοιμώξεων, παρά τους αυστηρούς ελέγχους που γίνονται στην πλειονότητα των περιπτώσεων».

Κατά τον ειδικό, η έρευνα πρέπει να επικεντρωθεί σε εξειδικευμένους παράγοντες του αίματος οι οποίοι μελλοντικά μπορεί να αποτελέσουν στόχους για την ανάπτυξη φαρμάκων αναγέννησης του εγκεφάλου. «Είναι νωρίς να πούμε πότε θα μπορούσαμε να έχουμε τέτοιου είδους φαρμακευτικά προϊόντα στα χέρια μας, ωστόσο θεωρώ ότι είμαστε σε καλό δρόμο». Πρόκειται για έναν δρόμο που είναι σίγουρα... αιματοβαμμένος αλλά για καλό σκοπό!

Νευρογένεση: η ελπίδα ενάντια στη γήρανση 
Οσο τα χρόνια κυλούν, το ρολόι του οργανισμού «χτυπά» εις βάρος του εγκεφάλου μας και αυτό είναι γνωστό. Καθώς γερνάμε οι νοητικές λειτουργίες παρουσιάζουν πτώση, εμφανίζονται προβλήματα μνήμης, μάθησης, εξαγωγής και διατύπωσης λογικών συμπερασμάτων, επεξεργασίας πληροφοριών. Για λόγους που παραμένουν ασαφείς ορισμένα άτομα «πλήττονται» περισσότερο από τον χρόνο που περνά. Η φθίση των νοητικών λειτουργιών τους επιταχύνεται σε σύγκριση με άλλους συνομηλίκους τους και έτσι εμφανίζονται εκφυλιστικές νόσοι του εγκεφάλου όπως η Αλτσχάιμερ και άλλες μορφές άνοιας. Επί έτη οι ειδικοί πίστευαν ότι δεν υπάρχει κανένα φως στο τούνελ της γήρανσης του εγκεφάλου, ωστόσο τις τελευταίες δεκαετίες αποδείχθηκε ότι ο ενήλικος εγκέφαλος των θηλαστικών περιέχει νευρικά βλαστικά κύτταρα τα οποία συνεχίζουν να δίνουν γέννηση σε καινούργια νευρικά κύτταρα καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής.

Η διαδικασία αυτή ονομάστηκε ενήλικη νευρογένεση και θεωρείται ίσως το πιο σημαντικό εύρημα της σύγχρονης νευρολογικής επιστήμης. Στο πέρασμα των ετών οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα νέα κύτταρα του εγκεφάλου δημιουργούνται από τη διαίρεση βλαστικών κυττάρων σε δύο διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. Η μία από αυτές τις περιοχές _ η υποκοιλιακή ζώνη, η οποία βρίσκεται γύρω από τις κοιλίες του εγκεφάλου _ παράγει κύτταρα τα οποία μεταναστεύουν στον οσφρητικό βολβό. Η δεύτερη, που ονομάζεται υποκοκκιώδης ζώνη, παράγει κύτταρα τα οποία μεταναστεύουν στον ιππόκαμπο, τη δομή αυτή του εγκεφάλου η οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη μάθηση και τον σχηματισμό της μνήμης. Δεν είναι λοιπόν τυχαίο που η έρευνα σχετικά με τη νευρογένεση στον ενήλικο εγκέφαλο αποτελεί ένα καυτό πεδίο με το οποίο ασχολούνται ολοένα περισσότεροι επιστήμονες, αφού υπόσχεται να προσφέρει στον εγκέφαλο το χάρισμα του Φοίνικα, της αναγέννησης μέσα από τις στάχτες με τις οποίες τον... πασπαλίζει η πάροδος του χρόνου.


tovima