Gefäßgesundheit des Gehirns: Ein Schlüssel zum altersbedingten kognitiven Verfall

Bei der Gesundheit der Blutgefäße geht es nicht nur um die Gesundheit des Herzens. Gefäßgesundheit ist auch für die Gesundheit des Gehirns von entscheidender Bedeutung und trägt dazu bei, altersbedingten kognitiven Verfall einzudämmen und neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit vorzubeugen. Wenn die Forschung nicht die erste ist, die darauf hindeutet, wird sie weiter entschlüsselt

die Schlüsselrolle des Gefäßnetzwerks – oder der Energieinfrastruktur – des Gehirns bei der Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen.

Frühe vaskuläre Hinweise auf Neurodegeneration

Die Studie nutzt fortschrittliche bildgebende Verfahren, um Karten des Mausgehirns zu erstellen, die erklären, wie sich Zellen und Gefäßstrukturen wie Blutgefäße mit dem Alter verändern.

• Diese Arbeit identifiziert auch Bereiche, die anfällig für eine Gefäßschädigung sind;
• Wenn sich die Blutgefäße verschlechtern, wird den Nervenzellen im Gehirn – oder Neuronen – Energie entzogen, was zu Funktionsstörungen oder zum Tod führt.
• Dieser Prozess führt zu vaskulärer Demenz, der zweithäufigsten Ursache für kognitive Beeinträchtigungen bei älteren Erwachsenen, und zu Symptomen wie Schlafstörungen.

Der Hauptautor Dr. Yongsoo Kim, Professor für Neuro- und Verhaltenswissenschaften an der Penn State, kommentiert diese Beobachtungen: „Bei einer Krankheit wie Alzheimer ist der Zelltod bereits eingetreten, wenn man im MRT Gefäßveränderungen und eine deutliche Schrumpfung des Gehirns erkennen kann. Deshalb müssen wir verstehen, wie sich diese Zellen und Strukturen entwickeln, bevor diese große Katastrophe eintritt.“

Frühe Anzeichen neurodegenerativer Erkrankungenkönnen daher aus der Beobachtung von Gehirngefäßen gewonnen werden, die zu einer früheren Diagnose und wahrscheinlich zu Zielen führen könnten, die es ermöglichen, den kognitiven Alterungsprozess zu verlangsamen. Wofür ? Blutgefäße, insbesondere die Mikrogefäße, regulieren die Zufuhr von Sauerstoff und Energie sowie die Beseitigung von Abfallstoffen zu und von Neuronen. Bisher konzentrierte sich jedoch nur sehr wenig Forschung darauf, wie die Vaskularisierung im Laufe der Zeit zu einer Verschlechterung der neuronalen Struktur und Funktion führt. Darüber hinaus haben sich die wenigen Studien, die sich auf das Gefäßsystem des Gehirns konzentrierten, hauptsächlich mit großen Blutgefäßen oder der am leichtesten zugänglichen Region des Gehirns, dem somatosensorischen Kortex, befasst. Schließlich bieten herkömmliche bildgebende Verfahren wie die MRT keine ausreichend hohe Auflösung, um zu entschlüsseln, was darin passiert

die winzigen Blutgefäße, die 80 bis 85 % der Blutversorgung des Gehirns ausmachen.

Diese neuen detaillierten Karten des Gefäßnetzes des gesamten Gehirns (der Maus), entwickelt mithilfe von zwei hochauflösenden 3D-Kartierungstechniken, die auf das Gehirn in verschiedenen Lebensaltern angewendet werden, ermöglicht es, die Entwicklung der Gefäßstruktur zu verfolgen und die Bereiche zu identifizieren, die mit zunehmendem Alter einer selektiven Degeneration unterliegen :

• tiefgreifende Veränderungen treten in Bereichen auf, die sich in tiefen Bereichen des Gehirns befinden; d. h. das basale Vorderhirn, tiefe kortikale Schichten und das Hippocampus-Netzwerk, was darauf hindeutet, dass diese Bereiche anfälliger für Gefäßdegeneration sind. Regionen, die unter anderem an Aufmerksamkeit, Schlaf, Gedächtnisverarbeitung und -speicherung beteiligt sind;
• Mit zunehmendem Alter des Gehirns nehmen die Gefäßlänge und die Verzweigungsdichte um etwa 10 % ab, was auf ein spärlicheres Netzwerk zur Blutverteilung hindeutet.
• Arterien in älteren Gehirnen sind außerdem stärker verdreht oder gewunden als solche in jüngeren Gehirnen, was den Blutfluss behindern kann, insbesondere in Bereichen, die weiter von den Hauptarterien entfernt sind, wie z. B. tiefe kortikale Schichten;
• Das Gefäßsystem des Gehirns reagiert bei älteren Gehirnen langsamer: Es ist weniger in der Lage, Neuronen so schnell und einfach mit Energie zu versorgen, wie diese Zellen sie benötigen.

• schließlich wird ein Verlust von Perizyten beobachtet, einem Zelltyp, der die Blutversorgung und den Blutkreislauf reguliert…