Hjärnan åldras, och anledningen ligger i dina gener

· 29 september, 2018

Hjärnan åldras precis som alla andra strukturer och system i kroppen. Men det finns personer som verkar bli värre drabbade av tidens tand än andra. Vi talar inte bara om fysiska förändringar; vissa personers förmågor förändras också med åldern.

Varför sker detta och vad kan man göra åt det? Är vissa personer bara mer benägna att uppvisa fler ålderstecken? Finns det verktyg som hjälper oss att sakta ned hur hjärnan åldras?

Svaret på detta mysterium ligger i vissa gener. En grupp forskare vid Babraham Institute i Cambridge (Storbritannien) och Sapienza University i Italien fann svaren begravda i hjärnans genetiska processer. Dessa gener influerar komplexa mekanismer hos den kognitiva försämring som är kopplad till åldern.

Vi vet redan mycket om vad som sker när hjärnan åldras. Vi vet till exempel att nervceller försämras och dör för att sedan ersättas av nya. En typ av stamceller, neurala stamceller för att vara mer specifik, möjliggör denna process. Dessa är nervsystemceller som kan regenerera och skapa moderceller.

Över tid börjar dock dessa celler fungera sämre och sämre. Det leder till att även hjärnan börjar fungera sämre. Men vad får dessa celler att åldras? Vilka molekylära förändringar orsakar försämringen? Dessa är frågor som forskarna lyckats svara på.

Vad händer när hjärnan åldras?

Innan vi tar en titt på hur hjärnan åldras ska vi tala om vad den består av. Hjärnans åldrande är till viss del oundviklig. Men den ter sig inte alltid lika. Åldrandet påverkar alla hjärnor annorlunda. Att hindra hjärnan från att åldras skulle dock vara det bästa sättet att uppnå evig ungdom.

Man med huvud i bitar

Människohjärnan innehåller runt 100 miljarder nervceller. De är sammankopplade av biljoner synapser. Under livets gång förändras hjärnan mer än någon annan kroppsdel. Från och med ögonblicket hjärnan börjar utvecklas under graviditetens tredje vecka fram tills hög ålder kommer dess komplexa strukturer och funktioner kontinuerligt förändras.

Hjärnans mognad

Under de första levnadsåren skapar ett barns hjärna fler än en miljon nya nervkopplingar per sekund. Hjärnans storlek fyrdubblas under förskoleåren. Runt sex års ålder når hjärnan runt 90% av sin fulla vuxna storlek.

Frontalloberna, som är områden av hjärnan som ansvarar för saker som planering, operativt minne och impulskontroll, är bland de sista områdena hos hjärnan att mogna. Det är faktiskt möjligt att de inte blir helt utvecklade förrän 35 års ålder.

När de nått denna punkt börjar man dock åldras. När du åldras börjar kroppens system gradvis försämras. Hjärnan är inget undantag. Därför medför normalt åldrande därför vissa förändringar i minnet.

Normalt åldrande orsakar följande vanliga effekter på minnet.

  • Svårigheter att lära sig nya saker: det kan dröja längre innan man memorerar ny information.
  • Simultanförmågan kan bli sämre. Långsam bearbetning gör det svårt att hantera och planera parallella uppgifter.
  • Att komma ihåg namn och siffror blir allt svårare. Det strategiska minnet som hjälper dig att memorera namn och siffror börjar försämras redan vid 20 års ålder.
  • Det blir svårare att komma ihåg möten.

Minnesproblem hos pensionärer

Vissa studier indikerar att en tredjedel av alla pensionärer har problem med det deklarativa minnet (minnen av fakta eller händelser). Andra studier indikerar att en femtedel av personerna i 70-årsåldern presterar lika bra i kognitiva tester som 20-åringar.

De generella förändringarna som drabbar en gärna inkluderar:

  • Hjärnmassa: frontalloben och hippocampus är områdena av hjärnan som är involverade i högre hjärnfunktion och kodifiering av minnen. Dessa förändringar börjar i 60- och 70-årsåldern.
  • Kortikal densitet: den externa ytan hos ”räfflan” blir tunnare på grund av minskningen av synaptiska kopplingar. Färre kopplingar innebär långsammare kognitiv bearbetning.
  • Vit massa: den vita massan består av myeliniserade nervfibrer som klumpas samman och överför nervsignaler bland nervcellerna. Forskare tror att myelin minskar med åldern. Som ett resultat saktar det ned bearbetningen och påverkar den kognitiva funktionen.
  • Signalsubstanssystem: forskare föreslår att hjärnan producerar färre kemiska budbärare med åldern. Denna minskning av dopamin, acetylkolin, serotonin och norepinefrin kan spela en roll i minnesförlust. Det kan även bidra till ökad depression.

Genernas roll när hjärnan åldras

Nu när vi vet vad som sker när hjärnan åldras ska vi gå tillbaka till den studie vi nämnde i början. Enligt forskare kan genen DBX2 förklara hjärnans åldrande.

De jämförde de genetiska förändringarna i stamceller/progenitorceller (neurala stamceller förkortas NSC) hos 18 månader gamla råttor och 3 månader gamla råttor. De identifierade fler än 250 gener som förändrade deras beteende över tid. Det innebär att dessa gener förmodligen orsakar dålig funktion hos de indikerade cellerna.

När de identifierat dessa 250 gener märkte forskarna att en ökning av genen DBX2 verkade förändra åldrade NSC. De utförde tester in vivo och in vitro. Dessa tester visade att en ökning av denna gen hos unga NCS fick dem att agera som gamla stamceller. Ökningen av DBX2 förebyggde aktivt NSC:er från att växa eller sprida sig likt unga celler.

Den fantastiska hjärnan

Utöver detta tittade man på de äldsta NSC:erna. Där identifierade de förändringar i de epigenetiska markörerna, som kan förklara varför stamceller försämras över tid. Om vi tänker på vårt DNA som ett alfabet så är de epigenetiska markörerna som accenter och kommatering. De säger åt cellerna om och hur de ska läsa gener.

I denna studie upptäckte forskare hur dessa markörer placerade sig på olika sätt i genomet, där de ”sade åt” NSC:erna att växa långsammare.

Denna studie visade att dessa förändringar kan bidra till hjärnans åldrande. De gör det genom att sakta ned hjärnans förnyelseprocess. Forskare hoppas att dessa fynd en dag kan leda till en omvändning av åldrandeprocessen. Genom att förstå hjärnans åldrande, åtminstone hos möss, hoppas forskare på att identifiera sätt att upptäckta en klinisk försämring hos neurala stamceller.