Impactul Astrociților Senescenți asupra Neuronilor și Sinapselor Cerebrale

Cercetările recente arată că thrombospondin-1 (TSP-1), un compus esențial în dezvoltarea sinapselor cerebrale, este secretat de astrociți normali dar nu și de cei senescenți. Senescența celulară este bine cunoscută pentru efectele sale nocive asupra creierului, provocând deteriorări semnificative.

Studiul actual utilizează șoarecii SAMP8, care prezintă un proces accelerat de îmbătrânire și, prin urmare, dezvoltă rapid probleme cerebrale asociate. De exemplu, cercetările anterioare au arătat că microgliile senescențe tind să fie excesiv de agresive în eliminarea sinapselor cerebrale.

Această cercetare se concentrează pe astrociți, celulele rezidente ale creierului ce îndeplinesc o varietate de funcții de întreținere. Autorii studiului subliniază că efectele senescenței astrociților asupra sinapselor neuronale nu au fost suficient de bine explorate până acum. Pentru a investiga acest aspect, au examinat în detaliu astrociții senescenți din șoarecii SAMP8 pentru a determina cum aceștia ar putea afecta indirect neuronii.

În primele experimente, cercetătorii au confirmat că astrociții hipocampali proveniți de la șoarecii SAMP8 erau semnificativ mai senescenți decât cei din grupul de control, observându-se o expresie crescută a markerului SA-β-gal. A fost dezvoltat un mediu condiționat (CM) din acești astrociți și s-a descoperit că celulele stem neurale nealterate, provenite din embrionii de șoarece sălbatic, au avut o capacitate mult mai mare de a dezvolta sinapse în CM de la astrociții de control comparativ cu CM de la astrociții SAMP8.

Ulterior, cercetătorii au investigat moleculele prezente în acest CM. Având în vedere că studiile anterioare au arătat că TSP-1 scade odată cu înaintarea în vârstă și că funcția sa este crucială în menținerea cognitivă, s-a analizat acest factor în detaliu, constatându-se o scădere atât a proteinei TSP-1, cât și a expresiei genei Thbs1 care o codifică la șoareci.

Efectele biologice au fost confirmate utilizând gabapentin, un compus care blochează receptorul TSP-1. Introducerea gabapentinei a anulat diferențele dintre CM derivat de la SAMP8 și cel derivat de la control.

Încurajați de aceste descoperiri, cercetătorii au adoptat două abordări suplimentare: au adăugat pur și simplu TSP-1 în CM și au modificat genetic astrociții SAMP8 pentru a supraexprima Thbs1, apoi au derivat CM din aceștia. Ambele metode au avut efectul dorit: neuronii expuși la aceste CM-uri au dezvoltat mult mai eficient sinapse.

Este clar că sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina dacă TSP-1 poate fi utilizat ca strategie funcțională în organismele vii. Cercetătorii nu au încercat încă să trateze șoarecii cu TSP-1, în special pe cei îmbătrâniți natural, nici nu au creat un model de șoarece SAMP8 sau altul care să supraexprime Thbs1. Împreună cu teste cognitive, aceste experimente ar putea oferi informații prețioase.

Sursa: Lifespan.io