Dotychczas uważano, że mózg rozwija się do 25. roku życia. Niedawno na łamach magazynu „Nature" ukazał się nawet artykuł, w którym Shawn Sorrells z Uniwersytetu Kalifornijskiego przekonywał, że jego badania na myszach wskazują, iż procesy regeneracyjne w tkance mózgowej kończą się już w dzieciństwie. W odpowiedzi zespół naukowców z Columbia University pod kierownictwem Maury Boldrini przedstawił 5 kwietnia na łamach prestiżowego magazynu „Cell Stem Cell" wyniki badań, które podważają wnioski Sorrellsa.

Na podstawie autopsji mózgu 17 mężczyzn i 11 kobiet w wieku od 14 do 79 lat odkryto, że hipokamp generuje nowe neurony przez całe życie człowieka.

Precyzyjna metodologia badań

Nowe badania potwierdzają szerszy materiał dowodowy, który pokazuje, że dorosłe ludzkie mózgi mogą w pewnym stopniu tworzyć nowe neurony w każdym wieku. Podczas gdy badania Sorrellsa sugerowały, że proces ten słabnie wraz z upływem czasu, nowe badania naukowców z Columbia University nie wykazują prawie żadnego spadku neurogenezy związanego z wiekiem.

Badania te mają duże znaczenie dla zrozumienia mechanizmów powstawania takich zjawisk jak depresja i stres czy rozwoju chorób neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera lub Parkinsona.

– Jeśli chodzi o badanie neurogenezy u ludzi, to diabeł tkwi w szczegółach – komentuje artykuł amerykańskich naukowców Jonas Frisén, neurolog z Instytutu Karolinska w Sztokholmie. – Niewielkie różnice w metodologii, takie jak obserwacja zachowania mózgu lub sposób liczenia neuronów, mogą mieć duży wpływ na wyniki, co wyjaśnia sprzeczne wnioski. Należy jednak podkreślić, że praca naukowców z Columbia University jest najbardziej precyzyjną analizą naukową, jaką dotychczas wykonano.

W przeciwieństwie do wcześniejszych badań, które często opierały się na próbkach pobranych od pacjentów bez znajomości ich szczegółowej historii medycznej, w tym wypadku naukowcy wiedzieli, że żaden z dawców nie miał chorób psychicznych lub chorób przewlekłych. Osoby, od których pobrano próbki komórek nerwowych substancji szarej, nie były też nigdy uzależnione do narkotyków lub alkoholu. Należy także podkreślić, że Boldrini i jej koledzy mieli dostęp do całych hipokampów, a nie tylko kilku plasterków substancji szarej, co pozwoliło zespołowi na dokładniejsze oszacowanie liczby neuronów.

Neurogeneza w każdym wieku

Proces powstawania nowych komórek nerwowych nazywa się neurogenezą. Dotychczas dzieliło się ją na neurogenezę wieku prenatalnego oraz neurogenezę wieku dorosłego. Wadliwy przebieg wczesnego okresu powstawania komórek nerwowych ma znaczący wpływ na późniejszą budowę i prawidłowe funkcjonowanie centralnego układu nerwowego. Jeżeli neurogeneza mózgu jest zaburzona, może dojść do niewłaściwego rozwoju kory mózgowej, czego skutkiem są acefalia lub bezmózgowie. Mniejsze zaburzenia neurogenezy prowadzą do schorzeń związanych z rozwojem mózgu w wieku postnatalnym, takich jak: autyzm, schizofrenia, epilepsja czy nawet „zwykła" dysleksja.

Aby znaleźć oznaki neurogenezy w różnym wieku, naukowcy z Columbia University poszukiwali konkretnych białek produkowanych przez neurony w poszczególnych etapach rozwoju mózgu. Białka, takie jak GFAP i SOX2, są wytwarzane w dużej ilości przez komórki macierzyste, które ostatecznie przekształcają się w neurony, podczas gdy „nowo narodzone" neurony wytwarzają więcej białek, takich jak Ki-67. We wszystkich mózgach naukowcy odkryli dowody na ich obecność w zakręcie zębatym, czyli w tej części hipokampu, w której właśnie rodzą się neurony.

Zespół Maury Boldrini udowodnił, że liczba neuronalnych komórek macierzystych u ludzi w wieku powyżej 70 lat jest niemal taka sama jak u 20-latków. Co prawda u ludzi 70-letnich jest ona nieznacznie mniejsza, ale nadal są to tysiące nowych komórek. Natomiast liczba młodych neuronów w pośrednich i zaawansowanych stadiach rozwoju jest taka sama dla osób w każdym wieku.

Czy to oznacza, że niezależnie od wieku zachowujemy nieustanną zdolność do regeneracji naszych komórek mózgowych?

Gorący spór o wiek neuronów

Nie wszyscy neurolodzy są przekonani do wyników badań zespołu Maury Boldrini.

– Nie sądzimy, że opisane komórki są tak naprawdę młodymi neuronami – mówi Arturo Alvarez-Buylla z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, współautor artykułu, w którym zakwestionowano neurogenezę w mózgach osób dorosłych.

On sam, jak podkreśla, popełnił początkowo błąd, oznaczając niektóre komórki jako młode neurony – po dalszych badaniach okazały się one dojrzałymi komórkami.

Jest też wielu neurologów, którzy przyjmują nowe odkrycia. – Naukowcy użyli w tych testach bardzo wyrafinowanej metodologii – podkreśla prof. Jonas Frisén ze szwedzkiego Karolinska Institut – kontroluje ona czynniki, których nie zbadał Alvarez-Buylla, takie jak rodzaj konserwantów zastosowanych w mózgach osób zmarłych.

Zgadzający się z wynikami badań zespołu Maury Boldrini uważają, że odkrycie neurogenezy u osób dorosłych daje duże nadzieje na znalezienie skutecznych metod leczenia zaburzeń rozwojowych i schorzeń o podłożu neurologicznym u pacjentów w każdym wieku.