Regenerálódik az emberi agy

Ki gondolta volna, hogy a hidegháború atomkísérletei egyszer még az orvostudomány hasznára válnak? Pedig egy, a robbanásokkal kiszabadult radioaktív szénizotóp segít meghatározni a felnőtt agysejtek korát, először bizonyítva egyértelműen, hogy egész életünk során termelünk új agysejteket. A felfedezésből született tanulmány először modellezi le a folyamat dinamikáit, bemutatva, hogy a neuronok regenerálódása nem csökken olyan drasztikusan a korral, mint gondoltuk.

Az emlősöknél a legtöbb agysejt típus a születéskor, vagy nem sokkal azután jön létre, és soha nem újul meg. Rágcsálókkal és majmokkal végzett tanulmányok azonban azt bizonyították, hogy két agyterület esetében felnőtt korban is folytatódik az új neuronok termelődése. Az egyik ilyen terület a hippokampusz, ami a tanulásnál és az új emlékek kialakításánál játszik szerepet, a másik pedig a szagokat feldolgozó szaglógumó.

Mindazonáltal volt némi vita, hogy mindez az emberekre is igaz-e. Tizenöt évvel ezelőtt egy tanulmány bizonyította, hogy ez a neurogenezis egészen 72 éves koring az embereknél is jelen van, a kutatás azonban a bromodeoxiuridin (BrdU) nevű vegyületen alapult, amit akkoriban a rákos daganatok nyomon követéséhez használtak. A BrdU-t nem sokkal a tanulmány elkészülte után betiltották, így azt nem lehetett megismételni, megkérdőjelezve az eredményeket. Egy másik tanulmány, amit londoni taxisofőrökkel végeztek el, arra utalt, hogy a hippokampusz a város ismeretével arányosan nő, ám itt is akadtak ellentmondások. Az új tanulmány azonban lezárja a vitát. "A felnőtt hippokampuszban lezajló neurogenezis létezése az emberek esetében immár vitathatatlan" - mondta Sandrine Thuret, a londoni King's College munkatársa, aki nem vett részt a kutatásban.

Jonas Frisén, a stockholmi Karolinska Intézet kutatója és kollégái a föld fölötti nukleáris robbantások egyik melléktermékét használták fel. Az 1945 és 1963 között az Egyesült Államokban, az Egyesült Királyságban, valamint a Szovjetunióban végrehajtott atombomba kísérletek eredményeként a szén-14 radioaktív izotóp légköri szintjei drasztikusan emelkedni kezdtek, azóta pedig egyenletes csökkenést mutatnak.

A szén-14 belép a táplálkozási láncba, utat találva magának a sejtjeinkbe, melyek az anyasejt két új fióksejtté osztódásakor beépítik a szén-14 atomokat DNS-ükbe, vagyis a légköri szén-14 mennyiség visszatükröződik a sejtekben, utalva születési idejükre. Az agyszövetek tömeg-spektrométeres elemzésével a svéd csapatnak sikerült megmérnie a különböző agyterületek különböző sejt populációiban megtelepedett szén-14 atomok számát, amit összehasonlítva az ismert légköri szintekkel nagyjából egy éves pontossággal megkapták egy sejt születési idejét.

Frisén és munkatársai ugyanezzel a módszerrel már kimutatták, hogy az ember az egyetlen emlős, melynél nem alakul ki neurogenezis az szaglógumóban, mivel a sejtek ebben az agyterületben egyazon korúak voltak. A hippokampusz vizsgálata azonban már nem ezt mutatta. 55 agyat vizsgáltak meg 19 és 92 éves kor között, és azt vették észre, hogy a hippokampusz egyik alterülete, a dentate gyrus-ban valóban a teljes felnőttkor során keletkeztek új neuronok. Valójában agysejtjeink egy kis populációja állandóan fiatal marad, ugyanis folyamatosan megújítja magát. A folyamat modellezése alapján a kutatók becslése szerint naponta 700 új neuront termelünk.

A csapatot meglepte, hogy az embereknél ez a képesség tovább jelen van, mint az egereknél. "Az egerek esetében a csökkenés felettébb drasztikus" - mondta Frisén, hozzátéve, hogy a fiatal és középkorú egereknél tapasztalt tízszeres csökkenés az embereknél csupán négyszeres. Ugyanakkor az emberek újszülött agysejtjei nem tűnnek hosszú életűnek. A rágcsálóknál a hippokampusz fokozatosan növekszik az új sejtek hozzáadódásával. "Az egereknél van egy nettó növekedés" - mondta Thuret. Az embereknél azonban ez nem tapasztalható, sőt hippokampuszunk lassan zsugorodik. "Több sejt pusztul el, mint születik" - tette hozzá.

Ennek az oka jelenleg ismeretlen. Sok egerekkel végzett kísérlet bizonyítja, hogy az új emlékekhez szükség van a fiatal neuronokra, ezt azonban az embereknél még nem tesztelték.