Memahami Penuaan Otak Normal

Meningkatnya harapan hidup bersama dengan menurunnya fertilitas pengganti menyebabkan penuaan yang cepat di masyarakat barat. Di Jerman, misalnya, 47 persen populasi diperkirakan akan berusia 50 tahun ke atas pada tahun 2035. Tantangan sosial yang diakibatkannya berlipat ganda, termasuk perubahan pola konsumsi, pola kerja dan pensiun, masalah kesehatan, dan prevalensi penyakit kronis dan kecacatan.

Klik untuk cistanche herba untuk penyakit Alzheimer

Di antara yang terakhir, kesehatan mental adalah yang terpenting. Memang, penuaan yang "sehat" atau "normal" disertai dengan penurunan kognitif yang bergantung pada usia. Selain itu, banyak lansia mengalami gangguan mental, termasuk namun tidak terbatas pada depresi, kecemasan, atau demensia. Oleh karena itu, pemahaman mendalam tentang perubahan fisiologis yang terjadi selama penuaan otak sangat penting.

Terbitan Pflügers Archiv—European Journal of Physiology menyediakan serangkaian artikel ulasan dan makalah asli yang berfokus pada berbagai aspek kunci dari penuaan otak fisiologis (pato) termasuk perubahan dalam penyediaan energi [8], akumulasi oksigen/nitrogen reaktif yang bergantung pada usia /spesies karbonil [8, 14], penuaan pembuluh darah otak termasuk sel-sel glial kunci yang terlibat [2, 17] serta penurunan jaringan otak yang berkaitan dengan usia [6, 13, 16, 17] dan fungsi jaringan [4, 6].

Selain itu, kami fokus pada dua sistem sensorik (pendengaran dan penciuman), yang rentan terhadap kemunduran terkait usia yang signifikan. Yang terakhir dikenal untuk memprediksi (penciuman) atau mempromosikan (pendengaran) penurunan mental [12, 15]. Penuaan fisiologis dikaitkan dengan beberapa tantangan terhadap homeostasis otak termasuk intensifikasi stres oksidatif, bioenergi yang terganggu, peningkatan kadar zat pro-inflamasi, aktivasi kekebalan tingkat rendah, sifat fungsional yang dimodifikasi dari sel-sel kekebalan utama saluran pembuangan, perubahan dalam sistem glymphatic (bertanggung jawab atas pengumpulan limbah seumur hidup), penuaan pembuluh darah, dan kekakuan arteri, dll [2, 5, 8-10, 14, 17]. Selain itu, hypersynchrony jaringan saraf juga merupakan fitur kunci dari penuaan otak [1, 6, 7, 11, 15].

Hal ini menuntut sistem vaskular, yang seharusnya menyesuaikan peningkatan aktivitas metabolisme serebral dengan peningkatan aliran darah serebral, sehingga memastikan oksigenasi lokal yang memadai dan pengiriman nutrisi untuk peningkatan aktivitas saraf [2]. Pada saat yang sama, otak yang menua memiliki ketangguhan dan kemampuan beradaptasi yang luar biasa, memungkinkannya mengatasi masalah yang tercantum di atas. Memang, salah satu studi epidemiologi pertama, yang diterbitkan di Cambridge pada tahun 1889 dan termasuk 900 orang tua tertua (usia 80 tahun lebih, 74 centenarian), menyimpulkan bahwa otak diawetkan jauh lebih baik daripada banyak sistem fisiologis lainnya dan mewakili satu dari sorotan "dalam lanskap centenarian" [17].

Dalam edisi ini, kami meninjau mekanisme seluler dan molekuler yang mendasari adaptasi fisiologis utama yang memungkinkan otak yang menua untuk mengurangi penurunan fungsional dan struktural terkait usia. Kami juga menyebutkan bahwa perubahan gaya hidup (yaitu, keterlibatan intelektual, latihan fisik, diet sehat, dan pengaturan kalori), membantu meningkatkan cadangan kognitif.

Meskipun penuaan itu sendiri tidak dianggap sebagai penyakit, itu adalah faktor risiko utama untuk penyakit serebrovaskular (misalnya, stroke) dan neurodegeneratif (misalnya, berbagai jenis demensia), yang berhubungan dengan morbiditas dan mortalitas yang tinggi [2, 3, 15] . Gangguan pendengaran juga dapat menyebabkan isolasi sosial, depresi, dan penurunan kognisi [12]. Komorbiditas gangguan kognitif dan sensorik tidak jarang [1, 12].

Bersama-sama, penyakit Alzheimer (AD) dan Parkinson (PD) mewakili bentuk demensia yang paling umum. Menariknya, kedua patologi tersebut disertai dengan gangguan tidur dini dan gangguan penciuman [15]. Selain itu, perubahan yang berkaitan dengan usia dari banyak mekanisme fisiologis dasar, dibahas dalam buku ini (misalnya, penuaan astroglial [17], perubahan metabolisme energi [8] serta sifat vaskular dan hemodinamik [2]), kemungkinan juga mempengaruhi tidur dan tidur. / bangun proses [4].

Yang penting, otak tampaknya menua dengan cara yang spesifik jenis kelamin, dengan jenis kelamin menjadi salah satu prediktor kerentanan untuk beberapa gangguan terkait usia. AD, misalnya, memiliki prevalensi lebih tinggi (1,6–3:1) pada wanita dibandingkan pria, sedangkan PD memiliki prevalensi lebih tinggi (3,5:1) pada pria dibandingkan wanita [3].

Beberapa artikel tentang masalah ini secara khusus membahas penuaan otak spesifik gender dan dampaknya pada sistem sensorik [12, 15], konektivitas fungsional keadaan istirahat dari jaringan otak [6], dan kualitas tidur [4]. Akhirnya, banyak artikel tentang edisi khusus ini membandingkan penuaan arsitektur dan fungsi otak (termasuk pemrosesan sensorik, kemampuan kognitif, dan tidur) antara manusia dan hewan laboratorium yang biasa digunakan (tikus dan mencit) [4, 8, 12–15, 17] .

Mekanisme umum yang diidentifikasi dalam studi ini akan memungkinkan analisis beresolusi tinggi dari jalur seluler/molekul utama yang terlibat serta pengembangan terapeutik di masa depan yang mendukung umur panjang kognitif atau bahkan mengembalikan gangguan kognisi yang disebabkan oleh usia.

mekanisme efek penyakit anti-Alzheimer cistanche

Cistanche adalah ramuan yang biasa digunakan dalam pengobatan tradisional Tiongkok. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ia memiliki manfaat potensial untuk mengobati penyakit Alzheimer, meskipun mekanisme kerjanya yang tepat masih diselidiki.

Salah satu cara yang mungkin agar cistanche dapat membantu penyakit Alzheimer adalah dengan mengurangi peradangan di otak. Peradangan diyakini sebagai kontributor utama perkembangan dan perkembangan penyakit Alzheimer, dan beberapa penelitian menemukan bahwa ekstrak cistanche dapat membantu mengurangi penanda peradangan pada hewan laboratorium.

Mekanisme aksi potensial lainnya adalah melalui kemampuannya untuk mendorong pertumbuhan sel-sel otak baru. Penyakit Alzheimer dikaitkan dengan hilangnya sel-sel otak, dan beberapa penelitian menunjukkan bahwa cistanche dapat membantu merangsang pertumbuhan neuron baru, yang dapat membantu memperlambat perkembangan penyakit.

Akhirnya, cistanche mungkin juga memiliki sifat antioksidan, yang dapat membantu melindungi sel-sel otak dari kerusakan akibat radikal bebas. Ini penting karena radikal bebas diyakini berperan dalam perkembangan penyakit Alzheimer.

Merujukences

1 Asavapanumas N, Brawek B, Martus P, Garaschuk O (2019) Peran penyimpanan Ca2 intraseluler plus untuk gangguan pemrosesan visual pada model tikus penyakit Alzheimer. Neurobiol Dis 121:315–326. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2018.10.015

2. Beishon L, Clough RH, Kadicheeni M, Chithiramohan T, Panerai RB, Haunton VJ, Minhas JS, Robinson TG (2021) Masalah vaskular dan hemodinamik penuaan otak. Lengkungan Pfugers. https://doi. org/10.1007/s00424-020-02508-9 3. Brawek B, Skok M, Garaschuk O (2021) Mengubah tanda tangan fungsional mikroglia di sepanjang sumbu penuaan otak. Int J Mol Sains 22:1091. https://doi.org/10.3390/ijms22031091

4. Campos-Beltran D, Marshall L (2021) Perubahan EEG tidur dengan penuaan pada manusia dan hewan pengerat. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10. 1007/dtk00424-021-02545-y

5. Garaschuk O, Semchyshyn HM, Lushchak VI (2018) Penuaan otak yang sehat: interaksi antara spesies reaktif, peradangan, dan suplai energi. Penuaan Res Wahyu 43:26–45. https://doi.org/10. 1016/j.arr.2018.02.003

6. Jockwitz C, Caspers S (2021) Jaringan keadaan istirahat selama wawasan perbedaan-penuaan dari studi selama masa hidup vs. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02520-7

7. Lerdkrai C, Asavapanumas N, Brawek B, Kovalchuk Y, Mojtahedi N, Olmedillas Del Moral M, Garaschuk O (2018) Ca intraseluler (2 plus ) menyimpan kontrol hiperaktivitas neuron in vivo pada model tikus penyakit Alzheimer. Proc Natl Acad Sci USA 115:E1279–E1288. https://doi.org/10.1073/pnas.1714409115

8. Lushchak VI (2021) Interaksi antara bioenergi dan stres oksidatif pada penuaan otak normal. Penuaan adalah hasil dari peningkatan ketidakseimbangan dalam penyediaan energi stres oksidatif sistem. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10.1007/s00424-021-02531-4

9. Olmedillas Del Moral M, Asavapanumas N, Uzcategui NL, Garaschuk O (2019) Penuaan otak yang sehat memodifikasi pensinyalan kalsium mikroglial in vivo. Int J Mol Sci 20:589. https://doi.org/10.3390/ijms20030589

10. Olmedillas Del Moral M, Frohlich N, Figarella K, Mojtahedi N, Garaschuk O (2020) Pengaruh pembatasan kalori pada sifat fungsional in vivo mikroglia penuaan. Immunol depan 11:750.https://doi.org/10.3389/fmmu.2020.00750

11. Palop JJ, Mucke L (2016) Abnormalitas jaringan dan disfungsi interneuron pada penyakit Alzheimer. Nat Rev Neurosci 17:777–792.https://doi.org/10.1038/nrn.2016.141

12. Peixoto Pinheiro B, Vona B, Lowenheim H, Ruttiger L, Knipper M, Adel Y (2020) Gangguan pendengaran terkait usia tentang saluran ion kalium di koklea dan jalur pendengaran. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10.1007/s00424-020-02496-w

13. Rivera AD, Chacon-De-La-Rocha I, Pieropan F, Papanikolau M, Azim K, Butt AM (2021) Menjaga kabel otak yang menua: peran pensinyalan purin dalam mengatur metabolisme sel pada nenek moyang oligodendrosit. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02544-z 14. Semchyshyn H (2021) Apakah stres karbonil/AGE/RAGE merupakan ciri penuaan otak? Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02529-y

15. Tzeng WY, Figarella K, Garaschuk O (2021) Gangguan penciuman pada pria dan tikus terkait penuaan dan patologi yang diinduksi amiloid. Lengkungan Pflugers. https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02527-0

16. Vecchio F, Miraglia F, Rodella C, Alu F, Miniussi C, Rossini PM, Pellicciari MC (2020) efek tDCS pada sifat jaringan otak selama penuaan fisiologis. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10. 1007/dtk00424-020-02428-8

17. Verkhratsky A, Augusto-Oliveira M, Pivoriunas A, Popov A, Brazhe A, Semyanov A (2020) Astenia astroglial dan hilangnya fungsi, alih-alih reaktivitas, berkontribusi pada penuaan otak. Lengkungan Pfugers. https://doi.org/10.1007/s00424-020-02465-3