ПоAstroglial asthenia and loss of function, rather than reactivity, contribute to the ageing

Старение связано с морфологическим и функциональным ремоделированиемастроцитов, в первую очередь морфологической атрофией и утратой функций. В частности, старение связано с: уменьшением астроглиальногосинаптическое покрытия, снижением эффективности транспортаглутамата и клиренса ионов калия, снижением синтезаастроцитамисинаптогенных факторов таких как холестерин, снижением количества каналов аквапорина 4 в ножках астроцитовс последующим снижением глимфатическогоклиренса, снижением метаболической поддержки со стороныастроглии, осуществляемой через лактатный челнок, возрастным снижениемнейрогенезаиз-за снижения пролиферативной способности астроцитов радиального ствола, снижениемастроглиально-сосудистого взаимодействия и недостаточностью гематоэнцефалического барьера, снижением способности астроглии вызывать реактивный астроглиоз. Снижение реактивных способностей астроглии, сопровождаются ростом частоты возрастных нейродегенеративных заболеваний. Морфологическое и функциональное состояние астроцитов могут быть скорректированы за счёт изменения образа жизни: привнесения интеллектуальной активности, социального взаимодействия, физических упражнений и здорового питания (снижение калорийности употребляемой пищи). Эти изменения образа жизни имеют первостепенное значение для когнитивного долголетия.

Astrogliarepresentaclassofheterogeneous, informandfunction, cellsknownasastrocytes, whichprovideforhomoeostasisand

defence of the central nervous system (CNS). Ageing is associated with morphological and functional remodelling of astrocytes

with a prevalence of morphological atrophy and loss of function. In particular, ageing is associated with (i) decrease in astroglial

synaptic coverage, (ii) deficits in glutamate and potassium clearance, (iii) reduced astroglial synthesis of synaptogenic factors

such as cholesterol, (iv) decrease in aquaporin 4 channels in astroglialendfeet with subsequent decline in the glymphatic

clearance, (v) decrease in astroglial metabolic support through the lactate shuttle, (vi) dwindling adult neurogenesis resulting

from diminished proliferative capacity of radial stem astrocytes, (vii) decline in the astroglial-vascular coupling and deficient

blood-brain barrier and (viii) decrease in astroglial ability to mount reactive astrogliosis. Decrease in reactive capabilities of

astroglia are associated with rise of age-dependent neurodegenerative diseases. Astroglial morphology and function can be

influenced and improved by lifestyle interventions such as intellectual engagement, social interactions, physical exercise, caloric

restriction and healthy diet. These modifications of lifestyle are paramount for cognitive longevity.

О физиологическом и паталогическом старении; понятие когнитивного резерва, нейрональной компенсации:

Длительное постнатальное развитие когнитивных способностей обусловлено природой нервной ткани и нейропластичности, чувствительной к воздействияс окружающей среды, по сути обучение – формирование и реконструирование клеточных сетей и нейронных ансамблей. Пластичность мозга актуальна на протяжении всей жизни, и многие механизмы ремоделирования нервных связей сохраняются и во взрослом возрасте. Чрезмерная пластичность молодого мозга обуславливает состояние, при котором мозг постоянно меняется и адаптируется к условиям окружающей среды. Это является очень энергоёмким процессом и, кроме того, замедляет принятие решений. Поэтому пластичность мозга постепенно снижается с возрастом с формированием нейрональных сетей и синаптических контактов, поверенных опытом. Таким образом, с возрастом пластичность мозга постепенно заменяется сетевой стабильностью. Таким образом, физиологическое старение мозга можно рассматривать как изменение баланса между пластичностью и стабильностью.
Нейроглия играет важную роль в регуляции как пластичности, так и стабильности синапсов и нейронов, что предполагает их роль в регулировании старения нервной системы.

Различие между физиологическим старением мозга (при котором в значительной степени сохранены когнитивные способности) и патологическим старением мозг (которое связано с нейродегенерацией и прогрессирует в сторону развития слабоумия) определяется когнитивным резервом. Когнитивный резерв - это индивидуальное свойство каждого человеческого организма, он отражает взаимодействие генетических факторов с факторами окружающей среды и накопленными патологическими повреждениями. Когнитивный резерв в значительной степени определяет итоговый когнитивный потенциал индивида и, возможно, интенсивность прогрессированиянейродегенеративных заболеваний [186, 226].

Когнитивный резерв определяется взаимодействием двух параметров: нейронального резерва и нейрональной компенсации. Нейрональный резерв отражает функциональную структуру мозга, сложившуюся в результате обучения в течение всей жизни, нейрональная компенсация определяется способностью нервной ткани и мозга как органа реализовывать защитные механизмы, минимизировать повреждения и восстанавливаться. Нейрональная компенсация в значительной степени определяеся нейроглией, и, следовательно, старение нейроглии имеет фундаментальное значение для когнитивного статуса всего стареющего мозга. Кроме того, возрастное снижение глиальных функций может быть решающим фактором, определяющим устойчивость нервной ткани к нейродегенерации: недостаточность глиальных функций, способствует переходу от физиологического к патологическому старению [202].
При этом старение влияет на все типы глии. Белое вещество больше всего страдает даже при физиологическом старении: уменьшение объема белого вещества в пожилом возрасте достигает ~ 11%, в то время как серое вещество сокращается только на 3% [65]. Таким образом, возрастное снижение вклада нейроглиальной поддержки в когнитивный резерв определяет скорость снижения когнитивных функций.

Thelong-lastingpostnataldevelopment

ofcognitivecapacity is defined by the nature of the nervous

tissue and neuroplasticity, which needs an environmental in-

put—i. e. learning—to shape and remodel the cellular circuits

and neuronal ensembles. Brain plasticity is operational

throughout the lifespan, and many mechanisms supporting

remodelling of the brain connectivity last well into the adult-

hood. Excessive plasticity of the young brain creates an envi-

ronment in which the brain is constantly changing and

readjusting to the environmental conditions. This requires en-

ergy consumption and slows the decision-making. The plas-

ticity of the brain decreases with age when brain wiring and

synaptic strength are refined by experience. Hence, in the

adult brain, plasticity is gradually replaced by network stabil-

ity, which allows much faster performance in familiar settings

at the expense of new skills acquisition. Thus, brain ageing

can be viewed as a change of balance between plasticity and

stability. Neuroglia plays an important role in regulating both

plasticity and stability of synapses and neurones, thus guiding

and modulating the ageing of the nervous system.

The distinction between physiological brain ageing (with

largely preserved cognitive capacity) and pathological brain

ageing (which is associated with neurodegeneration and

evolves towards dementia)isdefinedbythe cognitive reserve.

The cognitive reserve is an individual property of every or-

ganism; it reflects the lifelong interaction of genetic factors

with environment and accumulated pathological damages.

The cognitive reserve to a very large extent defines the cog-

nitive outcome for different individuals and arguably defines

the progression of neurodegenerative diseases [186, 226].

Conceptually, the cognitive reserve is a function of (i) neuro-

nal reserve and (ii) neuronal compensation. The neuronal re-

serve reflects the functional structure of the brain as a result of

life-long learning while neuronal compensation is determined

by the capacity of the nervous tissue and the brain as an organ

to defend itself, to limit the damage and to regenerate.

Neuroglia largely defines neuronal compensation, and there-

fore ageing of neuroglia is fundamental for cognitive status of

the aged brain. Furthermore, age-dependent decline in glial

function may be the decisive factor in determining the resis-

tance of the nervous tissue to neurodegeneration: failure of

neuroglia facilitates the transition from physiological to path-

ological ageing [202].
Ageingaffectsalltypesofglia. Thewhitemattersuffersthe

most even in the physiological ageing: reduction in white

matter volume in old age reaches up to ~11%, while grey

matter shrinks by only 3% [65]. All in all,

age-dependent decrease in neuroglial support impacts on cog-

nitive reserve thus defining the speed of cognitive decline.

12 Следующая ⇒