Un strat protector din vasele de sânge cerebrale poate influența îmbătrânirea și bolile neurodegenerative

O echipă de cercetători a descoperit că degradarea unui strat protector bogat în zaharuri din vasele de sânge cerebrale poate accelera procesul de îmbătrânire și poate contribui la apariția bolilor neurodegenerative. Studiul, publicat în jurnalul Nature, sugerează că acest strat, cunoscut sub numele de glicocalix endotelial cerebral, joacă un rol crucial în menținerea integrității barierei hematoencefalice (BHE).

Context

Bariera hematoencefalică este o structură esențială care separă sistemul circulator de creier și reglează schimbul de substanțe. Integritatea acesteia este esențială pentru funcționarea optimă a creierului, iar degradarea sa este asociată cu numeroase boli neurodegenerative, inclusiv Alzheimer și Huntington. Studiul actual identifică rolul unui strat bogat în mucine și glicoproteine în menținerea acestei bariere și modul încare pierderea sa poate afecta creierul.

Despre studiu

Cercetătorii au analizat modificările legate de vârstă și boli ale glicocalixului endotelial cerebral folosind microscopie electronică de transmisie și tehnici de secvențiere genetică. Studiul a implicat șoareci tineri (3 luni) și îmbătrâniți (21 luni), observând o reducere semnificativă a grosimii și suprafeței acestui strat odată cu îmbătrânirea.

Printre principalele descoperiri:

• Reducerea expresiei unor glicoproteine specifice din creier, în timp ce organe precum inima și ficatul rămân relativ neafectate.

• Dereglarea genelor implicate în biosinteza mucinelor (B3GNT3, GALNT10, C1GALT1, GALNT2), esențiale pentru menținerea glicocalixului.

• Creșterea permeabilității BHE la imunoglobulina G (IgG) și albumină, indicând o disfuncție barierală severă.

Consecințe asupra bolilor neurodegenerative

Analiza unor seturi de date genetice preexistente a relevat că glicocalixul endotelial cerebral este afectat nu doar de îmbătrânire, ci și de boli precum Alzheimer și Huntington. Scăderea glicozilării mucinice pare să fie un mecanism comun al disfuncției BHE în aceste afecțiuni, sugerând că restaurarea acestui proces ar putea avea efecte terapeutice.

Implicații terapeutice

Un aspect esențial al studiului este descoperirea că restabilirea expresiei unor enzime implicate în glicozilarea mucinelor (B3GNT3 și C1GALT1) nu doar că a refăcut integritatea BHE, dar a și ameliorat inflamația neurodegenerativă și performanțele cognitive la șoarecii îmbătrâniți.

Aceste descoperiri sugerează că direcționarea glicocalixului endotelial cerebral ar putea reprezenta o strategie promițătoare pentru prevenirea și tratamentul bolilor neurodegenerative.

Concluzii

Deregularea stratului glicocalix al barierei hematoencefalice joacă un rol central în procesele de îmbătrânire și neurodegenerare. Reducerea glicozilării mucinice afectează permeabilitatea BHE, crește riscul de inflamație și poate agrava patologia bolilor cerebrale. Restaurarea acestui strat prin terapii specifice ar putea reprezenta o nouă abordare în menținerea sănătății creierului la vârste înainate.

Aceste rezultate deschid calea pentru dezvoltarea unor terapii inovatoare ce vizează menținerea integrității barierei hematoencefalice, prevenind astfel degradarea cognitivă și neuroinflamația asociată îmbătrânirii.