Comprensione del normale invecchiamento cerebrale

L'aumento dell'aspettativa di vita insieme alla diminuzione della fertilità sostitutiva sta causando un rapido invecchiamento nelle società occidentali. In Germania, ad esempio, si prevede che nel 2035 il 47 per cento della popolazione avrà più di 50 anni. malattie croniche e disabilità.

Clicca per cistanche herba per il morbo di Alzheimer

Tra questi ultimi, la salute mentale è di fondamentale importanza. In effetti, l'invecchiamento già "sano" o "normale" è accompagnato da un declino cognitivo dipendente dall'età. Inoltre, molti anziani soffrono di disturbi mentali, inclusi ma non limitati a depressione, ansia o demenza. Pertanto, è fondamentale una comprensione approfondita dei cambiamenti fisiologici che si verificano durante l'invecchiamento cerebrale.

Questo numero di Pflügers Archiv—European Journal of Physiology fornisce una serie di articoli di revisione e documenti originali incentrati su diversi aspetti chiave dell'invecchiamento cerebrale (pato)fisiologico, inclusi i cambiamenti nella fornitura di energia [8], l'accumulo di ossigeno reattivo/azoto dipendente dall'età /carbonile [8, 14], l'invecchiamento della vascolarizzazione cerebrale, comprese le principali cellule gliali coinvolte [2, 17], nonché il declino correlato all'età del cablaggio cerebrale [6, 13, 16, 17] e la funzione di rete [4, 6].

Inoltre, ci concentriamo sui due sistemi sensoriali (udito e olfatto), soggetti a un significativo deterioramento legato all'età. Quest'ultimo è ben noto per prevedere (l'olfatto) o promuovere (l'udito) il declino mentale [12, 15]. L'invecchiamento fisiologico è associato a diverse sfide per l'omeostasi cerebrale tra cui l'intensificazione dello stress ossidativo, bioenergetica compromessa, aumento dei livelli di sostanze pro-infiammatorie, attivazione immunitaria di basso grado, proprietà funzionali modificate delle principali cellule immunitarie del drenaggio, cambiamenti nel sistema glinfatico (responsabile della raccolta dei rifiuti per tutta la vita), invecchiamento vascolare e rigidità arteriosa, ecc. [2, 5, 8–10, 14, 17]. Inoltre, l'ipersincronia delle reti neuronali rappresenta anche una caratteristica chiave dell'invecchiamento cerebrale [1, 6, 7, 11, 15].

Ciò impone richieste al sistema vascolare, che dovrebbe corrispondere a un aumento dell'attività metabolica cerebrale con un aumento del flusso sanguigno cerebrale, garantendo così un'adeguata ossigenazione locale e consegna di nutrienti per una maggiore attività neuronale [2]. Allo stesso tempo, il cervello che invecchia possiede una notevole resilienza e adattività, che gli consentono di far fronte ai problemi sopra elencati. Infatti, già uno dei primissimi studi epidemiologici, pubblicato a Cambridge nel 1889 e comprendente 900 anziani (più di 80 anni, 74 centenari), concludeva che il cervello si conserva molto meglio di molti altri sistemi fisiologici e rappresenta uno dei momenti salienti “nel paesaggio centenario” [17].

In questo numero, esaminiamo i meccanismi cellulari e molecolari alla base degli adattamenti fisiologici chiave che consentono al cervello che invecchia di mitigare il declino funzionale e strutturale correlato all'età. Ricordiamo anche che i cambiamenti dello stile di vita (ad es. impegno intellettuale, esercizio fisico, dieta sana e regime calorico) aiutano ad aumentare la riserva cognitiva.

Sebbene l'invecchiamento di per sé non sia considerato una malattia, è un importante fattore di rischio per le malattie cerebrovascolari (ad esempio, ictus) e neurodegenerative (ad esempio, diversi tipi di demenza), che sono associate ad alta morbilità e mortalità [2, 3, 15] . La perdita dell'udito può anche portare all'isolamento sociale, alla depressione e al declino della cognizione [12]. La comorbilità del deterioramento cognitivo e sensoriale non è rara [1, 12].

Insieme, le malattie di Alzheimer (AD) e Parkinson (PD) rappresentano le forme più comuni di demenza. È interessante notare che entrambe le patologie sono accompagnate da disturbi del sonno precoce e compromissione dell'olfatto [15]. Inoltre, le alterazioni legate all'età di molti meccanismi fisiologici di base, affrontate in questo volume (ad esempio, l'invecchiamento astrogliale [17], i cambiamenti nel metabolismo energetico [8] così come le proprietà vascolari ed emodinamiche [2]), probabilmente influenzano anche il sonno e il sonno processi /wake [4].

È importante sottolineare che il cervello sembra invecchiare in modo specifico per sesso, con il genere tra i predittori di suscettibilità per diversi disturbi legati all'età. L'AD, ad esempio, ha una prevalenza più alta (1,6-3:1) nelle donne rispetto agli uomini, mentre il PD ha una prevalenza più alta (3,5:1) negli uomini rispetto alle donne [3].

Diversi articoli su questo tema affrontano specificamente l'invecchiamento cerebrale specifico per genere e il suo impatto sui sistemi sensoriali [12, 15], la connettività funzionale dello stato di riposo delle reti cerebrali [6] e la qualità del sonno [4]. Infine, molti articoli su questo numero speciale confrontano l'invecchiamento dell'architettura e della funzione del cervello (compresi l'elaborazione sensoriale, le capacità cognitive e il sonno) tra gli esseri umani e gli animali da laboratorio comunemente usati (ratti e topi) [4, 8, 12-15, 17] .

I meccanismi comuni identificati in questi studi consentiranno analisi ad alta risoluzione dei principali percorsi cellulari/molecolari coinvolti, nonché il futuro sviluppo di terapie a supporto della longevità cognitiva o addirittura il ripristino del deterioramento della cognizione indotto dall'età.

il meccanismo dell'effetto della malattia di cistanche anti-Alzheimer

Cistanche è un'erba comunemente usata nella medicina tradizionale cinese. Alcuni studi hanno suggerito che ha potenziali benefici per il trattamento del morbo di Alzheimer, anche se l'esatto meccanismo d'azione è ancora oggetto di indagine.

Un possibile modo in cui la cistanche potrebbe aiutare con il morbo di Alzheimer è ridurre l'infiammazione nel cervello. Si ritiene che l'infiammazione sia un importante contributo allo sviluppo e alla progressione della malattia di Alzheimer, e alcuni studi hanno scoperto che gli estratti di cistanche possono aiutare a ridurre i marcatori di infiammazione negli animali da laboratorio.

Un altro potenziale meccanismo d'azione è attraverso la sua capacità di promuovere la crescita di nuove cellule cerebrali. La malattia di Alzheimer è associata a una perdita di cellule cerebrali e alcune ricerche hanno suggerito che la cistanche potrebbe aiutare a stimolare la crescita di nuovi neuroni, che potrebbero aiutare a rallentare la progressione della malattia.

Infine, la cistanche potrebbe anche avere proprietà antiossidanti, che potrebbero aiutare a proteggere le cellule cerebrali dai danni causati dai radicali liberi. Questo è importante perché si ritiene che i radicali liberi svolgano un ruolo nello sviluppo della malattia di Alzheimer.

Fare riferimentoencenze

1 Asavapanumas N, Brawek B, Martus P, Garaschuk O (2019) Ruolo delle riserve intracellulari di Ca2 plus per la compromissione dell'elaborazione visiva in un modello murino di malattia di Alzheimer. Neurobiol Dis 121:315–326. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2018.10.015

2. Beishon L, Clough RH, Kadicheeni M, Chithiramohan T, Panerai RB, Haunton VJ, Minhas JS, Robinson TG (2021) Problemi vascolari ed emodinamici dell'invecchiamento cerebrale. Arco di Pfuger https://doi. org/10.1007/s00424-020-02508-9 3. Brawek B, Skok M, Garaschuk O (2021) Modifica delle firme funzionali della microglia lungo l'asse dell'invecchiamento cerebrale. Int J Mol Sci 22:1091. https://doi.org/10.3390/ijms22031091

4. Campos-Beltran D, Marshall L (2021) Cambiamenti nell'EEG del sonno con l'invecchiamento nell'uomo e nei roditori. Arco di Pfuger https://doi.org/10. 1007/s00424-021-02545-a

5. Garaschuk O, Semchyshyn HM, Lushchak VI (2018) Invecchiamento cerebrale sano: interazione tra specie reattive, infiammazione e approvvigionamento energetico. Invecchiamento Res Ap 43:26–45. https://doi.org/10. 1016/j.arr.2018.02.003

6. Jockwitz C, Caspers S (2021) Reti dello stato di riposo nel corso delle intuizioni differenziali dell'invecchiamento dagli studi nel corso della vita rispetto ai vecchi. Arco di Pfuger https://doi.org/10.1007/s00424-021-02520-7

7. Lerdkrai C, Asavapanumas N, Brawek B, Kovalchuk Y, Mojtahedi N, Olmedillas Del Moral M, Garaschuk O (2018) Il Ca(2 plus) intracellulare memorizza il controllo dell'iperattività neuronale in vivo in un modello murino di malattia di Alzheimer. Proc Natl Acad Sci USA 115:E1279–E1288. https://doi.org/10.1073/pnas.1714409115

8. Lushchak VI (2021) Interazione tra bioenergetica e stress ossidativo durante il normale invecchiamento cerebrale. L'invecchiamento è il risultato di un crescente squilibrio nella fornitura di energia da stress ossidativo del sistema. Arco di Pfuger https://doi.org/10.1007/s00424-021-02531-4

9. Olmedillas Del Moral M, Asavapanumas N, Uzcategui NL, Garaschuk O (2019) L'invecchiamento cerebrale sano modifica la segnalazione del calcio microgliale in vivo. Int J Mol Sci 20:589. https://doi.org/10.3390/ ijms20030589

10. Olmedillas Del Moral M, Frohlich N, Figarella K, Mojtahedi N, Garaschuk O (2020) Effetto della restrizione calorica sulle proprietà funzionali in vivo dell'invecchiamento della microglia. Front Immunol 11:750.https://doi.org/10.3389/fmmu.2020.00750

11. Palop JJ, Mucke L (2016) Anomalie della rete e disfunzione degli interneuroni nella malattia di Alzheimer. Nat Rev Neurosci 17:777–792.https://doi.org/10.1038/nrn.2016.141

12. Peixoto Pinheiro B, Vona B, Lowenheim H, Ruttiger L, Knipper M, Adel Y (2020) Perdita dell'udito legata all'età sui canali degli ioni di potassio nella coclea e nel percorso uditivo. Arco di Pfuger https://doi.org/10.1007/s00424-020-02496-w

13. Rivera AD, Chacon-De-La-Rocha I, Pieropan F, Papanikolau M, Azim K, Butt AM (2021) Mantenere il cervello che invecchia cablato: un ruolo per la segnalazione delle purine nella regolazione del metabolismo cellulare nei progenitori degli oligodendrociti. Arco di Pfuger https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02544-z 14. Semchyshyn H (2021) Lo stress da carbonile/AGE/RAGE è un segno distintivo dell'invecchiamento cerebrale? Arco di Pfuger https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02529-a

15. Tzeng WY, Figarella K, Garaschuk O (2021) Compromissione olfattiva negli uomini e nei topi correlata all'invecchiamento e alla patologia indotta dall'amiloide. Arco di Pfluger https://doi.org/10.1007/s00424-021-02527-0

16. Vecchio F, Miraglia F, Rodella C, Alu F, Miniussi C, Rossini PM, Pellicciari MC (2020) efetti tDCS sulle proprietà della rete cerebrale durante l'invecchiamento fisiologico. Arco di Pfuger https://doi.org/10. 1007/s00424-020-02428-8

17. Verkhratsky A, Augusto-Oliveira M, Pivoriunas A, Popov A, Brazhe A, Semyanov A (2020) L'astenia astrogliale e la perdita di funzione, piuttosto che la reattività, contribuiscono all'invecchiamento del cervello. Arco di Pfuger https://doi.org/10.1007/s00424-020-02465-3