تغییرات مغز بعد از ۵۰ سالگی؛ دانشمندان یک تحول پنهان در سیستم ایمنی مغز کشف کردند

دانشمندان تغییر مهمی را در مغز انسان شناسایی کرده اند که به نظر می رسد از حدود ۵۰ سالگی آغاز می شود و با افزایش سن ادامه پیدا می کند. این تغییر به میکروگلیاها مربوط است؛ سلول هایی که بخش مهمی از سیستم ایمنی مغز را تشکیل می دهند و در محافظت از بافت عصبی، مقابله با عوامل آسیب زا و حفظ سلامت محیط مغز نقش دارند.

نتایج یک پژوهش جدید با حمایت موسسه ملی سلامت آمریکا نشان می دهد که تعداد میکروگلیاهای اصلی در بخشی از مغز به نام هیپوکامپ، تقریبا از ۵۰ تا ۷۵ سالگی به تدریج کاهش پیدا می کند. همزمان، جمعیتی از سلول ها با ویژگی های التهابی بیشتر مشاهده شده است. این یافته می تواند سرنخ تازه ای برای درک ارتباط میان افزایش سن، التهاب مغزی و بیماری های مرتبط با سالمندی مانند آلزایمر فراهم کند.

میکروگلیا چیست و چه نقشی در مغز دارد؟

میکروگلیاها سلول های ایمنی ساکن سیستم عصبی مرکزی هستند و نقشی بسیار فراتر از مقابله با عفونت دارند. این سلول ها دائما محیط اطراف نورون ها را بررسی می کنند و در صورت مشاهده آسیب، عفونت یا تغییر غیر طبیعی می توانند واکنش نشان دهند.

میکروگلیا همچنین در پاکسازی بقایای سلولی، تنظیم التهاب و حفظ عملکرد طبیعی شبکه های عصبی نقش دارد. عملکرد مناسب این سلول ها برای سلامت مغز ضروری است، اما تغییر فعالیت آن ها می تواند با التهاب عصبی و برخی بیماری های تحلیل برنده عصبی ارتباط داشته باشد.

برخی از مهم ترین وظایف میکروگلیا عبارتند از:

• شناسایی عوامل آسیب زا در مغز
• پاکسازی سلول ها و مواد آسیب دیده
• تنظیم واکنش های التهابی
• کمک به حفظ محیط مناسب برای فعالیت نورون ها
• مشارکت در شکل گیری و تنظیم ارتباطات عصبی

چه تغییری از حدود ۵۰ سالگی در مغز رخ می دهد؟

محققان در مطالعه جدید دریافتند که ترکیب سلول های ایمنی هیپوکامپ در طول بزرگسالی ثابت باقی نمی ماند. از حدود میانسالی، تعداد میکروگلیاهای دارای ویژگی های معمول به تدریج کاهش پیدا می کند و این روند تا سنین بالاتر ادامه دارد.

کاهش مشاهده شده عمدتا در فاصله تقریبی ۵۰ تا ۷۵ سالگی رخ داده است. همزمان، پژوهشگران سلول هایی را مشاهده کردند که ویژگی های التهابی بیشتری داشتند و برخی خصوصیات مولکولی آن ها به سلول های ایمنی موجود در خون محیطی شباهت داشت.

این یافته اهمیت زیادی دارد، زیرا دیدگاه سنتی درباره میکروگلیاها را تا حدودی به چالش می کشد. برای مدت طولانی تصور می شد میکروگلیاهای مغز در مراحل اولیه رشد شکل می گیرند و سپس در طول زندگی با تکثیر و جایگزینی درون مغز، جمعیت خود را حفظ می کنند.

دانشمندان چگونه این تغییر پنهان را کشف کردند؟

شناسایی این تغییر به کمک فناوری های پیشرفته بررسی سلول ها امکان پذیر شده است. روش های جدید تک سلولی به دانشمندان اجازه می دهند انواع مختلف سلول های یک بافت را به صورت جداگانه بررسی کنند و تفاوت هایی را ببینند که در آزمایش های قدیمی تر ممکن بود پنهان باقی بمانند.

پژوهشگران با استفاده از بافت هیپوکامپ پس از مرگ ۴۰ فرد که از نظر عصبی سالم در نظر گرفته شده بودند، تغییرات مرتبط با سن را بررسی کردند. سن افراد مورد مطالعه بین ۲۰ تا ۹۵ سال بود و همین گستردگی سنی امکان مقایسه مغز افراد جوان، میانسال و سالمند را فراهم کرد.

در این بررسی از روش های پیشرفته مولکولی و تک سلولی برای مطالعه ویژگی های سلول های مختلف استفاده شد. نتیجه نشان داد افزایش سن نه تنها تعداد و وضعیت سلول های ایمنی را تغییر می دهد، بلکه با تغییرات گسترده تری در نحوه تنظیم فعالیت ژن ها نیز همراه است.

هیپوکامپ چه ارتباطی با حافظه و آلزایمر دارد؟

هیپوکامپ یکی از مهم ترین بخش های مغز برای یادگیری و تشکیل حافظه است. این ناحیه همچنین از بخش هایی است که در بیماری آلزایمر و برخی دیگر از انواع زوال عقل می تواند دچار تغییرات قابل توجه شود.

به همین دلیل، مشاهده تغییرات مرتبط با سن در محیط ایمنی هیپوکامپ توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. افزایش التهاب مزمن در مغز یکی از پدیده هایی است که در تحقیقات مربوط به پیری و بیماری های تحلیل برنده عصبی مورد بررسی قرار می گیرد.

با این حال، یافته جدید به این معنا نیست که کاهش میکروگلیا بعد از ۵۰ سالگی مستقیما باعث آلزایمر می شود. پژوهش فعلی بیشتر یک ارتباط مهم زیستی را آشکار کرده و برای اثبات رابطه علت و معلولی به مطالعات بیشتری نیاز است.

آیا سیستم ایمنی مغز با افزایش سن تغییر می کند؟

نتایج این مطالعه نشان می دهد محیط ایمنی مغز احتمالا در دوران میانسالی وارد مرحله تازه ای می شود. کاهش برخی میکروگلیاها و افزایش سلول هایی با ویژگی های التهابی می تواند نحوه واکنش مغز به آسیب، عفونت و سایر عوامل استرس زا را تغییر دهد.

التهاب کوتاه مدت بخشی طبیعی از دفاع بدن است، اما التهاب مزمن و کنترل نشده می تواند برای بافت های بدن زیان آور باشد. در مغز نیز التهاب عصبی طولانی مدت با تعدادی از بیماری های مرتبط با سالمندی مورد مطالعه قرار گرفته است.

مهم ترین تغییرات مشاهده شده شامل موارد زیر بود:

• کاهش تدریجی برخی میکروگلیاهای ساکن مغز
• افزایش سلول هایی با نشانه های التهابی بیشتر
• مشاهده ویژگی هایی مشابه سلول های ایمنی منشأ گرفته از خون
• تغییر در برخی سلول های مرتبط با سد خونی مغزی
• تغییرات گسترده در تنظیم ژن ها با افزایش سن

سد خونی مغزی نیز تحت تاثیر افزایش سن قرار می گیرد

یکی دیگر از یافته های قابل توجه پژوهش به سد خونی مغزی مربوط می شود. این سد ساختاری بسیار مهم است که میان جریان خون و بافت مغز قرار دارد و ورود بسیاری از مواد، عوامل بیماری زا و ترکیبات موجود در خون را کنترل می کند.

عملکرد مناسب سد خونی مغزی برای حفظ محیط پایدار اطراف سلول های عصبی ضروری است. اختلال در عملکرد آن می تواند باعث افزایش تماس مغز با مولکول ها یا سلول هایی شود که در حالت عادی دسترسی محدودی به بافت عصبی دارند.

پژوهشگران نشانه هایی از کاهش عملکرد بعضی سلول های دخیل در حفظ این سد با افزایش سن مشاهده کردند. این موضوع می تواند یکی از مسیرهایی باشد که در مطالعات آینده برای توضیح تغییر محیط ایمنی مغز مورد بررسی قرار گیرد.

ارتباط این کشف با بیماری آلزایمر چیست؟

سن همچنان یکی از مهم ترین عوامل خطر شناخته شده برای ابتلا به بیماری آلزایمر و بسیاری از انواع زوال عقل است. با این حال، دانشمندان هنوز به طور کامل نمی دانند چرا افزایش سن احتمال بروز این بیماری ها را تا این اندازه بالا می برد.

تغییرات مشاهده شده در میکروگلیا می تواند بخشی از پاسخ این پرسش باشد. اگر محیط ایمنی مغز در میانسالی شروع به تغییر کند، ممکن است توانایی مغز برای مقابله با آسیب های تجمعی نیز در دهه های بعدی زندگی متفاوت شود.

آیا تغییرات مغز از ۵۰ سالگی به معنای شروع زوال عقل است؟

مشاهده این تغییرات از دوران میانسالی نباید به این معنا تفسیر شود که مغز انسان از ۵۰ سالگی وارد مرحله زوال عقل می شود. افراد مورد بررسی در این مطالعه از نظر عصبی سالم بودند و پژوهشگران در حال مطالعه تغییرات طبیعی مرتبط با افزایش سن بودند.

پیری مغز یک فرایند پیچیده است و تحت تاثیر مجموعه ای از عوامل ژنتیکی، سبک زندگی، سلامت قلب و عروق، خواب، فعالیت بدنی، بیماری های زمینه ای و عوامل محیطی قرار دارد. وجود یک تغییر سلولی به تنهایی نمی تواند مشخص کند که یک فرد در آینده به آلزایمر یا زوال عقل مبتلا خواهد شد.

اهمیت این کشف بیشتر در شناسایی یک مرحله احتمالی از تغییرات زیستی مغز است که پیش از این به خوبی شناخته نشده بود و می تواند مسیر تحقیقات آینده درباره سالمندی مغز را تغییر دهد.

جمع بندی

پژوهش جدید درباره تغییرات مغز بعد از ۵۰ سالگی نشان می دهد که سیستم ایمنی هیپوکامپ در دوران میانسالی دستخوش تحول قابل توجهی می شود. تعداد برخی میکروگلیاهای اصلی مغز تقریبا بین ۵۰ تا ۷۵ سالگی کاهش پیدا می کند و همزمان سلول هایی با ویژگی های التهابی بیشتر مشاهده می شوند.

این یافته می تواند به دانشمندان برای درک بهتر ارتباط میان افزایش سن، التهاب مغزی و بیماری هایی مانند آلزایمر کمک کند. با این حال، هنوز مشخص نیست این تغییرات علت بیماری های تحلیل برنده عصبی هستند یا بخشی از فرایند طبیعی سالمندی مغز. پاسخ به این پرسش می تواند یکی از مسیرهای مهم تحقیقات آینده برای شناخت و شاید پیشگیری از بیماری های مرتبط با پیری مغز باشد.