Vědci získali přesvědčivý důkaz o tom, že i seniorům dorůstají v mozku nové nervové buňky. Zároveň se jim podařilo odhalit jedno z klíčových tajemství vzniku Alzheimerovy choroby.

Dlouho měli vědci za to, že se živočichové včetně člověka rodí s konečným počtem nervových buněk v mozku a po zbytek života jim z této zásoby už jen a jen ubývá. V 80. letech minulého století se ukázalo, že nové neurony vznikají v mozku zpěvných ptáků. Těm na podzim odumírají neurony mozkového centra pro řízení zpěvu. Na jaře se jim centrum novými neurony opět obnoví. Pro většinu vědců to však byla jen příslovečná výjimka potvrzující pravidlo.

Pád „zlatého dogmatu“

„Zlaté dogma“ o nemnožení neuronů padlo teprve v 90. letech, když neurobiologové prokázali vznik nových neuronů v mozku dospělých myší a potkanů. K místům v mozku, kde se neurony množí zvláště intenzivně, patří hipokampus. Ten sehrává klíčovou roli při ukládání informací do dlouhodobé paměti a nové neurony se na tom významně podílejí.

Když vědci zabránili množení neuronů v hipokampu u myší, měla zvířata s učením nových dovedností velké potíže. Tvorba nových neuronů ochabuje s postupujícím věkem nebo pod vlivem chronického stresu. Nabudit ji lze třeba fyzickým cvičením.

Lidský mozek se od myšího dramaticky liší nejen velikostí, ale především mnohem složitější stavbou a neskonale dokonalejšími funkcemi. Nakolik za to vděčíme vzniku nových neuronů? A nemohli bychom posílením tohoto procesu napomoci k léčbě neurodegenerativních onemocnění včetně Alzheimerovy choroby?

Obtížné hledání

Hledání odpovědí na tyto otázky není jednoduché. Potřebné vzorky lidské mozkové tkáně lze získat jen s velkými obtížemi. Jejich zdrojem bývá tkáň odstraněná z mozku při neurochirurgických operacích nebo odebraná posmrtně z mozků zemřelých. V takto získané mozkové tkáni je velmi těžké odlišit nově vzniklé nervové buňky od „starých“, které se v mozku nacházely už při narození. Názorně to dokládá situace z loňského roku, kdy dva vědecké týmy došly při výzkumu lidského mozku ke zcela protichůdným závěrům.

Tým vedený Arturem Alvarezem-Buyllou z Kalifornské univerzity v San Francisku přišel s překvapivým tvrzením, že člověku se v dospělosti v mozku nové neurony netvoří.

Vědci zkoumali vzorky odebrané z části hipokampu označované jako gyrus dentatus čili vroubkový závit. U novorozenců odhalili v této části mozku obrovské množství nových neuronů. V mozku ročních dětí už nacházeli ve vroubkovaném závitu nových neuronů pouhou pětinu. U sedmiletých dětí měl počet nových neuronů dále prudce klesat, a to dokonce 23krát. Před dosažením věku 13 let se počet nových neuronů snížil ještě pětkrát. A v mozku sedmnáctiletých mladých lidí už vědci z týmu Alvareze-Buylly žádné nové neurony nenašli.

Studie publikovaná v předním vědeckém časopise Nature postavila neurobiology před velkou záhadu. Pokud si myši ukládají informace do paměti přednostně prostřednictvím nově vzniklých neuronů, jak si s tímto úkolem poradí lidé, když se v dospělosti musí bez pomoci nových neuronů obejít?

Protichůdné výsledky

Zhruba s měsíčním zpožděním publikoval tým pod vedením Maury Boldriniové z newyorské Kolumbijské univerzity výsledky vyšetření mozků lidí starých až osmdesát let. Tentokrát našli vědci i u těch nejstarších seniorů nově se formující neurony. Boldriniová připisovala neúspěch sanfranciských kolegů tomu, že vzorky často zpracovávali až dva dny po smrti zkoumaného mozku. Alvarez-Buylla však na svých závěrech trval a vinil tým Maury Boldriniové z toho, že si plete nově vzniklé neurony se starými buňkami.

Kdo má pravdu? Studií zveřejněnou prestižním lékařským časopisem Nature Medicinenyní vstupují do sporu dvou amerických týmů španělští neurobiologové pod vedením Marii Llorensové-Martinové z Autonomní univerzity v Madridu. Španělé prozkoumali mozky třinácti zdravých lidí ve věku mezi 43 a 87 roky a také mozky pacientů s Alzheimerovou chorobou ve věku od 52 do 97 let.

Prokázali, že s věkem sice tvorba nových neuronů klesá, ale i těm nejstarším seniorům stále ještě vzniká v mozku velké množství nových nervových buněk. Pokud se však v mozku rozbíhá devastující proces Alzheimerovy choroby, tvorba nových neuronů se citelně zpomalí, a to bez ohledu na věk. Pokles produkce nových mozkových buněk je v nemocném mozku jasně patrný dávno předtím, než se projeví další příznaky choroby, k nimž patří třeba tvorba „usazenin“ z bílkoviny beta-amyloidu.

Naděje pro postižený mozek

Španělští vědci připisují úspěch při odhalování nových neuronů v mozku seniorů svižnějšímu zpracování vzorků mozkové tkáně. Oproti tomu vědci v Kalifornii vystavovali vzorky konzervačním látkám po dobu dvou dnů. Španělé nekonzervovali tkáň těmito látkami déle než dvanáct hodin a často celý proces zkrátili na pouhé dvě hodiny.

Odborníci oceňují především přesvědčivé důkazy o poklesu tvorby nových neuronů v raných fázích Alzheimerovy choroby. Rozdíl mezi zdravým a nemocným mozkem je skutečně markantní.

„Jde o první opravdu solidní důkaz, že u pacientů s Alzheimerovou chorobou klesá tvorba nových neuronů,“ komentovala pro časopis The Scientist výsledky španělské studie neurobioložka Xinyu Zhaová z Wisconsinské univerzity v americkém Madisonu.

Neurologové tak znovu oživili naději, že posílením tvorby nových neuronů pomohou pacientům trpícím Alzheimerovou chorobou a možná i dalšími duševními nemocemi, například depresí.

LN, 3.4.2019