Kann junge Zerebrospinalflüssigkeit die Kognition steigern?

Eine bahnbrechende Studie zeigte, dass die Transfusion von Liquor (CSF) von jungen Mäusen auf alte Mäuse das Gedächtnis älterer Tiere stärkte.

Die CSF-Infusion löste Signalwege des Fibroblasten-Wachstumsfaktors (FGF) aus, die einen Transkriptionsfaktor namens SRF aktivierten, der Wege förderte, die zur Proliferation und Reifung von Oligodendrozyten führten, berichtete Tony Wyss-Coray, PhD, von der Stanford University School of Medicine in Kalifornien und Kollegen dabei Natur. Die Oligodendrozyten produzierten Myelin, um die neuronale Signalübertragung zu unterstützen, was zu einem verbesserten Gedächtnis führte.

„Die allgemeine Botschaft lautet hier, dass der Alterungsprozess formbar ist, was aufgrund dieses Papiers natürlich nicht neu ist“, sagte Wyss-Coray in einem Interview mit MedPage heute. „Aber es trägt zu der Idee bei, dass das Altern ein potenzielles therapeutisches Ziel ist, ein Prozess, den wir besser verstehen und manipulieren können.“

„Die andere Botschaft – eine, die eher gehirnspezifisch ist – ist, dass, wenn Sie die Umgebung verbessern, in der Neuronen leben, Sie tatsächlich eine wesentliche Verbesserung der Funktion erzielen können“, fügte er hinzu. “Das kann genauso wichtig oder manchmal sogar wichtiger sein, als auf neuronale Prozesse selbst abzuzielen.”

CSF ist die klare Flüssigkeit, die das Gehirn umspült, “die Umgebung, in der das Gehirn schwimmt, wenn Sie so wollen”, bemerkte Wyss-Coray. “Es ist Teil der unmittelbaren Umgebung des Gehirns, aber wir wissen sehr wenig darüber, was seine Komponenten tun.”

Über 7 Tage infundierten Wyss-Coray und Kollegen CSF von jungen erwachsenen Mäusen, die 10 Wochen alt waren, in das Gehirn von älteren erwachsenen Mäusen, die 18 Monate alt waren. Die Behandlung verbesserte das Erinnerungsvermögen der älteren Tiere in einer Angstkonditionierungsaufgabe, bei der sie lernten, einen kleinen Fußschock mit einem Ton und einem blinkenden Licht zu assoziieren.

Die Forscher “haben auf dem Gebiet der Gehirngesundheit und des Alterns neue Wege beschritten, indem sie entdeckten, dass junger Liquor einen Faktor enthält, der den Gedächtnisrückruf bei älteren Mäusen durch Oligodendrozytenreifung und Myelinisierung im Hippocampus unterstützt”, bemerkten Maria Lehtinen, PhD, und Miriam Zawadzki, MD / Doktorand, beide Boston Children’s Hospital, in einem begleitenden Kommentar.

Frühere Arbeiten zeigten, dass die Angstkonditionierung bei Mäusen die Proliferation von Oligodendrozyten und die Myelinbildung erforderte und dass eine Unterbrechung dieses Prozesses das Gedächtnis beeinträchtigte, beobachteten sie. Dies warf die Frage auf, ob junger Liquor die Proliferation und Reifung von Oligodendrozyten-Vorläuferzellen (OPCs) beeinflussen könnte.

“In der Tat, [the researchers] fanden heraus, dass junger Liquor den Anteil der OPCs, die sich aktiv im Hippocampus alter Tiere vermehren, mehr als verdoppelte, „schrieben Lehtinen und Zawadzki.“ Auf diese zelluläre Veränderung folgte 3 Wochen später eine Zunahme der Myelinproduktion. Die Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass junger Liquor die kognitiven Fähigkeiten gealterter Mäuse verbessert, indem er Oligodendrozyten moduliert.“

Als Wyss-Coray und Kollegen primäre OPC-Kulturen untersuchten, sahen sie den größten Anstieg der Genexpression als Reaktion auf die Behandlung mit jungem Liquor beim Serum-Response-Faktor (Srf), der für einen Transkriptionsfaktor kodiert, der die Zellproliferation und -differenzierung initiiert.

Als sie nach potenziellen SRF-Aktivatoren im Liquor suchten, stellten sie fest, dass die Infusion des Fibroblasten-Wachstumsfaktors 17 (Fgf17) ausreichte, um die OPC-Proliferation und die Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses bei alten Mäusen zu induzieren, und dass die Blockierung von Fgf17 die Wahrnehmung bei jungen Mäusen beeinträchtigte.

“Dies deutet darauf hin, dass Fgf17 nicht nur einige der positiven Wirkungen von CSF von jungen Mäusen rekapitulieren kann, sondern dass es auch notwendig zu sein scheint, damit ein junges Gehirn seine volle Kapazität ausschöpfen kann”, sagte Wyss-Coray.

Die Studie wurde von früheren Arbeiten von Wyss-Coray inspiriert, die dies zeigten Blut von jungen Mäusen könnte die Gedächtnisfunktion bei älteren Tieren wiederherstellen. Eine ganzheitliche Betrachtung der Gehirnalterung könne eine Gelegenheit bieten, hartnäckige Alterskrankheiten wie Alzheimer anzugehen, betonte er.

„Unser Standardansatz in der Medizin bestand darin, die Pathologie zu identifizieren, zu diagnostizieren und zu überwachen und zu versuchen, in die Pathologie einzugreifen“, sagte Wyss-Coray. „Aber ein anderer Ansatz könnte darin bestehen, zu versuchen, die allgemeine Körper- und Gewebefunktion wiederherzustellen und damit herauszufinden, welche Schlüsselinhaltsstoffe für Verbesserungen verantwortlich sind.“

„Ein Schritt, den wir nicht wirklich bewiesen haben, ist, ob man dies auf einen Faktor oder auf ein paar Faktoren reduzieren kann, die man in ein Medikament verwandeln könnte“, räumte er ein. „Vielleicht braucht man einfach den Cocktail der Natur, um den Effekt zu erzielen, und man kann ihn nicht wirklich zu sehr zerlegen.“

  • Judy George berichtet über Neurologie- und Neurowissenschaftsnachrichten für MedPage Today und schreibt über Gehirnalterung, Alzheimer, Demenz, MS, seltene Krankheiten, Epilepsie, Autismus, Kopfschmerzen, Schlaganfall, Parkinson, ALS, Gehirnerschütterung, CTE, Schlaf, Schmerzen und mehr. Folgen

Offenlegung

Die Studie wurde finanziert vom Department of Veterans Affairs, dem National Institute of Aging, der NOMIS Foundation, dem Nan Fung Life Sciences Aging Research Fund, der Glenn Foundation for Aging Research, dem Big Idea Brain Rejuvenation Project und dem Interdisziplinären Scholar Fellowship der Wu Tsai Neuroscience Institute, das Zuckerman STEM Leadership Fellowship und den Tel Aviv University President Award, den Harry Weaver Neuroscience Scholar Award der National MS Society, den McKnight Scholar Award, die Myra Reinhard Family Foundation und das NIH.

Zawadzki und Lehtinen gaben keine Beziehungen zur Industrie bekannt.

Wyss-Coray und Iram sind Miterfinder einer Patentanmeldung im Zusammenhang mit der in diesem Dokument veröffentlichten Arbeit.

Co-Autoren berichteten über Beziehungen zu Abbvie, Alector, Annexon, Artery Therapeutics, AZTherapies, CogRx, Denali, Eisai, Nervgen, Novo Nordisk, Passage Bio, Pinteon Therapeutics, Red Abbey Labs, Roche, Samumed, Siemens Healthineers, Triplet Therapeutics, Wave, Cellectricon-, Fujirebio-, AlzeCure-, Biogen- und Brain-Biomarker-Lösungen.

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