Protein in nabelschnurblut kann das alternde gehirn wiederherstellen


Protein in nabelschnurblut kann das alternde gehirn wiederherstellen

Nabelschnurblut könnte den Schlüssel zur Wiederherstellung der Lern- und Gedächtnisfähigkeit halten, die mit dem Alter abnimmt, Forscher an der Stanford Universitätsschule von Medizin in Kalifornien finden. Bereitstellung älterer Mäuse mit Injektionen von menschlichen Nabelschnurblut revitalisiert ihre Hirnfunktion. Die Forscher deuten darauf hin, dass es wahrscheinlich ist, dass ähnliche positive Effekte bei Menschen gesehen werden.

Die Gehirne älterer Mäuse wirken jünger, wenn sie menschlichen Nabelschnurblut ausgesetzt sind.

Die Forschung, veröffentlicht in Natur , Hat das Potenzial, zu neuen Behandlungen für altersbedingte Rückgänge der geistigen Fähigkeit zu führen.

Aging fährt Veränderungen in der neuronalen und kognitiven Funktion, die Signale zwischen dem Gehirn und anderen Bereichen des Körpers, sowie Denken, Verständnis, Lernen und Erinnern beeinflussen. Der Niedergang dieser Fähigkeiten ist mit vielen neurologischen Störungen verbunden.

Eine vorherige Studie zeigte, dass, wenn junges Mäuseplasma - der zellfreie Teil des Blutes - in alte Mäuse injiziert wurde, ihre Leistung in Erinnerung und Lerntests verbessert.

Die neue Studie zeigt, dass menschliches Plasma auch das Gedächtnis und das Lernen älterer Mäuse verbessern kann. Da die biologischen und Verhaltensmerkmale von Mäusen denen des Menschen sehr ähnlich sind, erhöht die Entdeckung die Wahrscheinlichkeit, dass das jüngere Plasma den kognitiven Fähigkeiten der älteren Menschen zugute kommen würde.

Insbesondere hat das Team ein Protein im Nabelschnur-Plasma - das ist reich an menschlichem Nabelschnurblut, aber mit dem Alter abnimmt - das war in der Lage, die verjüngende Wirkung auf die Gehirnfunktion der alten Mäuse nachzuahmen, ohne die Notwendigkeit, den Rest des Plasmas zu injizieren. Dieses einzelne Protein könnte sich aus einer Drogenentwicklungsperspektive als nützlich erweisen.

"Neurowissenschaftler haben es ignoriert und ignorieren es immer noch, aber für mich ist es bemerkenswert, dass etwas in deinem Blut die Art beeinflussen kann, wie du denkst", sagt der hochrangige Autor der Studie, Tony Wyss-Coray, Ph.D., Professor für Neurologie und Neurologischen Wissenschaften sowie ein Senior Research Karriere Wissenschaftler bei der Veterans Affairs Palo Alto Health Care System in Kalifornien. Der Hauptautor der Studie war Joseph Castellano, Ph.D., ein Lehrer für Neurologie und Neurologische Wissenschaften.

Nabelschnurplasma deutlich verbesserte Hippocampusfunktion

Wyss-Coray, Castellano und Kollegen verglichen Nabelschnüre, Blutplasma von 19- bis 24-Jährigen und Blutplasma von 61- bis 82-Jährigen, um Veränderungen zu identifizieren, die mit dem Alter in einer Anzahl von Proteinen assoziiert sind.

Die Forscher vermuteten, dass diese altersbedingten Veränderungen einen Einfluss auf den Hippocampus haben könnten, die Hirnstruktur, die für die "Umwandlung von Erfahrungen in Langzeitgedächtnisse" sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen entscheidend ist. Der Hippocampus ist besonders anfällig für den normalen Alterungsprozess, obwohl die genauen Mechanismen hinter seiner Verwundbarkeit weitgehend unbekannt sind.

"Mit fortschreitendem Alter degeneriert der Hippocampus, verliert Nervenzellen und schrumpft", erklärt Wyss-Coray. Die Fähigkeit, sich zu erinnern und zu lernen, werden dadurch negativ beeinflusst. Die Verschlechterung des Hippocampus ist auch mit einem frühen Aussehen der Alzheimer-Krankheit verbunden.

Die Forscher prüften die Wirkung des alten und jungen menschlichen Blutes sowie des jugendlichsten menschlichen Blutes aller Nabelschnurblut auf die Hippocampusfunktion von Mäusen. Ältere Mäuse erhielten Injektionen von Plasma von älteren Erwachsenen, jüngeren Erwachsenen und menschlichen Nabelschnur jeden vierten Tag für 2 Wochen.

Menschliches Nabelschnurplasma verbesserte die Hippocampusfunktion deutlich. In der Tat war die Leistung der Mäuse aus der Nabelschnurgruppe stellar im Vergleich zu der von Mäusen des gleichen Alters, die eine Scheininjektion von Kochsalzlösung im Gegensatz zu Plasma erhielten, so die Forscher.

Plasma von älteren Erwachsenen hatte keinen Einfluss auf Maßnahmen der Hippocampusfunktion und Plasma von jüngeren Erwachsenen leicht verbesserte Hippocampusfunktion.

Immune-defizienten Mäusen wurden in der Studie verwendet, um zu verhindern, dass die Mäuse negative Immunreaktionen aus den wiederholten Injektionen von menschlichem Plasma erfahren. Bevor die Injektionen des menschlichen Plasmas begonnen wurden, wurden Experimente durchgeführt, um zu zeigen, dass die hippocampale Integrität, Aktivität und regenerative Kapazität der immunmangelhaften Mäuse im Alter gleich wie bei immunkompetenten Mäusen zurückgingen.

Tests wurden auch durchgeführt, um zu zeigen, dass jüngere Mäuse besser in Erinnerung und Lernaufgaben als ältere Mäuse.

TIMP2 verbesserte Nervenzell-Aktivität, restaurierte Nesting Instinkt in Mäusen

Die Forscher zielten darauf ab, den Faktor in Nabelschnurblut zu isolieren, der das alte Gehirn jünger machte. Dazu hat das Team Plasmaproteinspiegel bei Menschen und Mäusen aus verschiedenen Altersgruppen ausgewertet. Sie suchten nach Proteinen, die Menschen und Mäuse gemeinsam haben und deren Stufen sich ähnlich wie sie altern.

Ein Protein, genannt Gewebeinhibitor von Metalloproteasen 2 (TIMP2), wurde identifiziert, dass erhöhte Nervenzell-Aktivität im Gehirn in einem Labor-Experiment.

Als TIMP2 von selbst in ältere Mäuse injiziert wurde, replizierte das Protein die positiven Effekte des Nabelschnurplasmas. Außerdem wurde der Nestinstinkt der Mäuse, der gewöhnlich im Alter verloren wurde, wiederhergestellt.

Ältere Mäuse, denen ein Nabelschnurplasma gegeben wurde, das von TIMP2 beraubt wurde, zeigten keine wertvolle Veränderung im Lernen und Gedächtnis. Ähnlich erlebten jüngere Mäuse, die TIMP2-neutralisierende Antikörper verabreicht wurden, einen signifikanten Rückgang ihrer Fähigkeit, in Gedächtnistests gut durchzuführen.

TIMP2-Effekte im Gehirn wurden ein wenig untersucht, aber nicht viel und nicht im Alter. In unserer Studie nachgeahmt es die Erinnerung und Lerneffekte, die wir mit Schnurplasma bekamen. Und es schien das zu tun, indem man die Hippocampal-Funktion verbesserte."

Joseph Castellano, Ph.D.

"Gemeinsam unsere Ergebnisse argumentieren, dass systemische Faktoren, die früh im Leben vorhanden sind, für die Wiederbelebung des gealterten Gewebes vorteilhaft sein können und dass TIMP2, ein Protein, das während der Entwicklung angereichert ist, einen solchen restaurativen Faktor für den alten Hippocampus darstellt", so die Autoren.

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