Neurogeneza w wieku płodowym i dorosłym – jak ją aktywować?

Neurogeneza to proces powstawania nowych komórek nerwowych. Kiedyś uważano, że zjawisko to odnosi się wyłącznie do etapu życia płodowego i kształtowania się układu nerwowego. Negowano natomiast możliwość neurogenezy postnatalnej, czyli powstawania nowych komórek nerwowych po zakończeniu życia płodowego. Dziś już nikt nie poddaje w wątpliwość możliwości powstawania nowych neuronów. Wytypowano także czynniki, które mogą pobudzać lub hamować neurogenezę.

Czym jest neurogeneza? 

Neurogeneza to proces powstawania neuronów, czyli komórek nerwowych. W procesie tym uczestniczą nerwowe komórki macierzyste (NSC – neural stem cells), posiadające zdolność do nieograniczonych podziałów i różnicowania się. Mogą one przekształcać się do neuronów, astrocytów oraz oligodendrocytów. Poza komórkami macierzystymi w procesie neurogenezy uczestniczą komórki śródbłonka, komórki wyściółki oraz komórki astrocytarne. 

W procesie neurogenezy wyróżnić można cztery etapy: 

• podział komórek macierzystych, 
• różnicowanie się komórek, 
• obumarcie części powstałych komórek, 
• migracja i integracja neuronów, które przeżyły. 

Proces neurogenezy rozpoczyna się od podziałów komórek macierzystych, czyli powstawania nowych komórek tego typu. Następnie komórki te różnicują się do neuronów. Jest to proces zachodzący z udziałem czynników wzrostu; czynniki wzrostu wpływają na to, do jakich komórek różnicują się komórki macierzyste, a także wpływają na nadanie kierunku aksonom, czyli włóknom nerwowym powstającym między neuronami. Część nowo powstałych neuronów obumiera, a te komórki nerwowe, które przeżyły, migrują w określone miejsca układu nerwowego, po czym dochodzi do ich integracji z mózgiem.  

Kiedyś myślano, że neurogeneza jest procesem charakterystycznym wyłącznie dla okresu rozwoju płodowego. Dziś jest oczywiste, że proces powstawania nowych komórek nerwowych może zachodzić przez całe życie. Miejscem zachodzenia neurogenezy w mózgu jest przede wszystkim hipokamp oraz opuszka węchowa.

Neurogeneza w życiu płodowym 

Pod pojęciem neurogenezy rozumiany jest przede wszystkim proces powstawania komórek nerwowych w okresie prenatalnym, czyli podczas rozwoju płodowego. Do rozwoju układu nerwowego zachodzi od momentu poczęcia. Pierwszym etapem jest formowanie się zawiązków ośrodkowego układu nerwowego, co ma miejsce już około 2. tygodnia od zapłodnienia.

Około 3. tygodnia życia płodowego pojawia się płytka nerwowa, która przekształca się w rynienkę nerwową. Jej boki zaginają się ku górze i zarastają, dzięki czemu około 5. tygodnia życia płodowego kształtuje się cewa nerwowa. Ten proces uznawany jest za początek formowania się mózgu i rdzenia kręgowego, czyli ośrodkowego układu nerwowego. Na tym etapie niezwykle istotna jest dieta kobiety ciężarnej, zwłaszcza podaż kwasu foliowego oraz kwasów omega-3. Zaburzenie rozwoju układu nerwowego na tym etapie może prowadzić do pojawienia się wad cewy nerwowej, takich jak bezmózgowie, przepuklina mózgowa, rozszczep kręgosłupa. 

Kolejne etapy neurogenezy prenatalnej dotyczą kształtowania się przodomózgowia, śródmózgowia oraz tyłomózgowia na przełomie 6. i 7. tygodnia rozwoju płodowego. Z kolei około 8. tygodnia wykształcają się półkule mózgowe. Zmiany w mózgu zachodzące podczas drugiego trymestru ciąży to przede wszystkim intensywny rozwój kory mózgowej, synteza hormonów przez mózg i wykształcenie zmysłów. Z kolei zmiany w układzie nerwowym płodu zachodzące w trzecim trymestrze to kształtowanie pierwszych myśli i emocji oraz procesów zapamiętywania i nauki. 

Neurogeneza wieku dorosłego 

Pierwsze dane potwierdzające obecność neurogenezy w dorosłych organizmach opublikowane zostały w 1988 roku. Od tego czasu wiadomo coraz więcej o neurogenezie wieku dorosłego. Ciągły proces neurogenezy zachodzi w dwóch obszarach mózgu – w hipokampie i opuszce węchowej. Hipokamp odpowiedzialny jest za procesy uczenia się, orientację przestrzenną, a także przenoszenie informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Z kolei opuszka węchowa odbiera bodźce węchowe, a także odpowiada za kojarzenie zapachów z emocjami i wspomnieniami. 

Ciekawych informacji na temat neurogenezy i jej znaczenia dla funkcjonowania mózgu dostarczyły badania pamięci krótko- i długoterminowej. Wykazano m.in., że neurogeneza może poprawiać pamięć długotrwałą, ale jednocześnie pogarsza pamięć roboczą (krótkotrwałą). Wynika to z faktu, że powstające nowe neurony mogą pełnić zróżnicowane funkcje i wciąż jeszcze nie wiemy wszystkiego na temat neuroplastyczności mózgu i tego, w jaki sposób układ nerwowy reguluje procesy neurogenezy. 

Neurogeneza – suplementy, leki i dieta 

Aż do końca lat 90-tych ubiegłego wieku uznawano, że wraz z osiągnięciem dorosłości mózg przestaje wytwarzać nowe neurony, a potem następuje stopniowa neurodegradacja. Obecnie jednak wiadomo, że tworzenie nowych neuronów zachodzi przez całe życie. O tym, czy przeważają procesy neurogenezy, czy neurodegeneracji może decydować wpływ wielu czynników. Jednym z nich są bez wątpienia hormony. Estrogeny i testosteron mogą pobudzać neurogenezę, z kolei hormon stresu kortyzol hamuje neurogenezę.

Procesy naprawcze i pobudzenie powstawania nowych neuronów może być spowodowane uszkodzeniami mózgu w przebiegu udaru mózgu, padaczki czy stanu zapalnego. Kolejny czynnik mogący aktywować neurogenezę to neuroprzekaźniki: serotoniny, dopaminy, acetylocholiny, glutaminianu czy kwasu gammaaminomasłowego GABA. Dlatego w celu pobudzenia procesu neurogenezy warto zadbać o odpowiednią dietę i suplementację.  

W jaki sposób może być pobudzona neurogeneza? Suplementy mogące mieć korzystny wpływ na powstawanie nowych neuronów to: 

• kwas foliowy, 
• witamina B12, 
• kwasy omega-3, 
• resweratrol, 
• GABA, 
• tryptofan.

Wykazano ponadto, że procesy neurogenezy mogą stymulować leki przeciwdepresyjne, np. fluoksetyna.

W diecie warto zwrócić uwagę na zwiększenie podaży polifenoli, np. tych dostarczanych w kawie czy zielonej herbacie – mogą one zwiększać poziom czynników wzrostu aktywujących neurogenezę. 

Źródła: 

1. Saxe MD, Malleret G, Vronskaya S, Mendez I, Garcia AD, Sofroniew MV, Kandel ER, Hen R. Paradoxical influence of hippocampal neurogenesis on working memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Mar 13;104(11):4642-6. doi: 10.1073/pnas.0611718104. Epub 2007 Mar 5. PMID: 17360577; PMCID: PMC1810330. 
2. Latacz, A., Neurogeneza w dorosłym mózgu, Wszechświat, nr 1-3, 2014. 
3. Poulose SM, Miller MG, Scott T, Shukitt-Hale B. Nutritional Factors Affecting Adult Neurogenesis and Cognitive Function. Adv Nutr. 2017 Nov 15;8(6):804-811. doi: 10.3945/an.117.016261. PMID: 29141966; PMCID: PMC5683005.