Mitokondriot, soluissamme olevat voimanlähteet, ovat välttämättömiä solujen terveyden ylläpitämisessä. Niiden vaurioituminen johtaa mitofagiaan, kierrätysprosessiin, joka on elintärkeä erityisesti pitkään elävien solujen, kuten aivosolujen, toiminnalle. Heikentynyt mitofagia on vahvasti yhteydessä neurologisiin sairauksiin, kuten Alzheimeriin ja Parkinsoniin, ja siksi se on tärkeä tutkimuskohde uusien lääkkeiden ja hoitomenetelmien kehittämisessä.

Helsingin yliopiston McWilliams Lab -tutkimusryhmän väitöskirjatutkija Anna Rappenin johdolla tehty tuore tutkimus on paljastanut, että mitofagia vaikuttaa eri aivosolutyypeissä eri tavoin ikääntymisprosessin aikana. Esimerkiksi hiirten aivojen liikuntakeskuksissa mitofagian taso kasvoi eläinten ikääntyessä, mutta muistitoimintoihin liittyvissä soluissa mitofagia ensin lisääntyi ja sen jälkeen väheni merkittävästi iän myötä. Nämä löydökset viittaavat siihen, että keski-ikä on tärkeä ajankohta aivojen terveelle ikääntymiselle, ja tämä voi johtaa uusiin oivalluksiin monimutkaisista molekyylimekanismeista, jotka ylläpitävät nisäkäsaivojen toimintaa.

Toinen keskeinen havainto tutkimuksessa oli, että happamuus lysosomeissa, jotka osallistuvat solujätteen pilkkomiseen, vähenee aivojen ikääntyessä. Tämä muutos muistuttaa Alzheimerin tautimalleista havaittuja ilmiöitä, mikä viittaa siihen, että normaalin ikääntymisen yhteydessä tapahtuvat prosessit voivat pahentua hermorappeumatautien kehittyessä. Tulokset haastavat aikaisemmat käsitykset siitä, että mitofagia yksinkertaisesti heikkenee iän myötä kaikilla lajeilla, ja osoittavat, että pitkään eläville nisäkkäille mitofagia on paljon monimutkaisempia ja dynaamisempi prosessi.

Aikaisemmat tutkimukset, jotka on tehty hiivoilla ja muilla lyhytikäisillä malleilla, ovat osoittaneet, että mitofagiatasot laskevat eliniän myötä, mikä on nähty ikääntymisen merkkinä. Nisäkässolujen monimutkaisuuden ja perinteisten tutkimusmenetelmien rajoitusten vuoksi ikääntyvien aivojen mitofagian tutkiminen on ollut haasteellista. Onneksi viimeaikaiset edistykset teknologioissa ovat mahdollistaneet mitofagialla käytävän tutkimuksen nisäkkäiden aivoissa. McWilliams Lab on hyödyntänyt hiirimalleihin perustuvia geneettisiä, optobiologisia ja neurotieteen menetelmiä mitatessaan mitofagian määriä ajan kuluessa eri aivosolutyypeissä.

Tutkimusta johtanut apulaisprofessori Thomas McWilliams tuo esiin, että tulokset korostavat keski-iän merkitystä aivojen toiminnan ylläpitämisessä. Hän huomauttaa, että vaikka hermorappeumatautien ymmärrys on kehittynyt, nykyisten hoitomuotojen alhainen tehokkuus korostaa uusien lähestymistapojen tarpeellisuutta.

”Vaikka työtä on vielä runsaasti, olemme innoissamme uusista suuntauksista aivojen ikääntymisen tutkimuksessa”, McWilliams sanoo. ”Tavoitteenamme on kehittää autofagiaan liittyviä hoitomuotoja aivosairauksiin, ja teemme tiivistä yhteistyötä terveydenhuollon kumppaniemme kanssa.”

Tämä tutkimus voi mullistaa tapamme ymmärtää aivojen ikääntymistä ja avata uusia mahdollisuuksia terveyden hoidossa yhteiskunnassa, jossa ikäihmisten määrä kasvaa.

Jatkuva tutkimus mitofagialla on tärkeää, sillä se voi johtaa innovatiivisiin hoitomuotoihin, jotka tukevat aivojen terveyttä ja auttavat ehkäisemään ja hoitamaan ikääntymiseen liittyviä sairauksia.