Astrozyten - die Stars im alternden Gehirn

Die Auswirkungen des Alterns auf die Gehirnfunktion können ansonsten gesunde Personen beeinträchtigen. Die Bedeutung von Astrozyten, sternförmigen Gehirnzellen, die nicht nur die Nervenzellen umgeben, sondern  sie mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgen, wurde erforscht, aber Details, wie die Alterung den Energiestoffwechsel der Astrozyten beeinflusst, sind unvollständig.

Das durch die EU geförderte Projekt ASTROAGE befasste sich mit den Folgen der Alterung auf die Astrozyten. Die Forscher verglichen die Stoffwechselaktivität in Astrozyten im Hippocampus von jungen Mäusen im Alter von 4 und 22 Monaten. Mithilfe von 13-C-dotiertem Glutamat konzentrierten sie sich auf den Stoffwechsel, da Glutamat ein wertvoller Energieträger unter allen Bedingungen mit einem niedrigen Glukosegehalt ist.

Die Projektergebnisse zeigten, dass die Stoffwechseleigenschaften der Astrozyten älterer Mäuse auf eine effizientere Verwendung von Glutamat zur Energiegewinnung ausgerichtet sind. Auch der Glykogen-Speicher erhöht sich im alten Gehirn; wenn der Energiebedarf hoch ist, wird er aerob als Brennstoff verwendet. Außerdem werden Zwischenprodukte im Tricarbonsäure (TCA)-Zyklus, Fumarat und Citrat,  ebenfalls differentiell im alternden Gehirn reguliert, was auf ein Ungleichgewicht bei der Reaktion im Zyklus hinweisen könnt.

Forscher untersuchten auch Veränderungen der Konzentrationen von Glutamat-Dehydrogenase (GDH), einem Enzym, das Glutamat zu alpha-Ketoglutarat, einem Zwischenprodukt im TCA-Zyklus, umwandelt. In der Tat zeigten die Ergebnisse  sehr hohe GDH-Aktivitäten und die Gesamtergebnisse weisen auf einen sehr engen Zusammenhang zwischen Glutamateintrag im TCA-Zyklus durch GDH-Aktivität und Glukosestoffwechsel hin.

Da jede Störung der Homöostase der  Energieproduktion zur Neurodegeneration führen kann, ist ein gründliches Verständnis des Beitrags von Astrozyten zu Hirnalterungsprozessen von entscheidender Bedeutung, um dem kognitiven Rückgang bei älteren Menschen entgegenzuwirken. ASTROAGE hat eine feste Wissensbasis für tiefer gehende besonders relevante Studien in einem alternden Europa gelegt.