Стареещият мозък и ноотропните средства

[Last roman]

                                                 доц. д-р Бойко Стаменов, д.м., д-р Мирена Вълкова
                                                                               УМБАЛ „Д-р Г. Странски”, гр. Плевен

Под „стареене” се разбира акумулирането на промени в организма с възрастта. Мозъчните възрастови промени стават ясно доловими в четвъртата декада от живота, въпреки че въпросът относно тяхното начало и изява остава открит, тъй като е установено, че някои индивиди на над 80 години запазват своята когниция на нивото на младостта.

Ключови думи: стареене, възрастови мозъчни нарушения, ноотропни средства, когниция, хемодинамика

В хода на нормалното стареене на мозъка се развиват функционални и структурни клетъчни, съдови и метаболитни промени, които водят до промяна в мозъчната съдова авторегулация и хемодинамика, както и до определени когнитивните възрастови нарушения, характеризиращи се със забавяне на мисловните процеси и затруднения в решаването на нови задачи, забавяне на вниманието и концентрацията, забавяне на отговорите, поради забавени паметови връзки, както и известно влошаване на перцептивните и гностични процеси, поради нарушенията на ниво сетивни анализатори. Възрастта е основен рисков фактор за развитие на дегенеративни и съдови мозъчни нарушения, които водят до когнитивни и функционални дефицити, влошено качество на живот и значими медико-социални последици за семейството и обществото.

Ноотропните средства са клас психотропни средства, които водят до улесняване на процесите на обучение и памет, усилване на корово-подкоровия контрол, улесняване на мисловния процес, увеличаване на устойчивостта на мозъка към агресори и подобряване на възстановителните процеси след функционално нарушение на мозъчната тъкан. Те имат известно положително влияние и върху сензорните системи на мозъка чрез подобряване на централния контрол, като не влияят значимо върху мозъчната хемодинамика и съдовата авторегулация, което ги прави особено подходящи средства за борба с възрастовите мозъчни промени.

Застаряването е глобален социален и медицински феномен на съвременното общество, свързан с нарастването на средната продължителност на човешкия живот. То се дължи основно на нарастването на дела на старите хора и изразеното намаляване на раждаемостта^[1,2]. Според Световната здравна организация новите тенденции се обвързват с промяна в класическата пирамидна възрастова структура на обществата в почти всички страни по света, сериозно нарастване на популацията от възрастни хора не само в развития, но най-вече в развиващия се свят, нарастването на вдовстващите жени и хората под границата на бедността, и оттук сериозно увеличение на товара върху социалните и медицински системи по света и значима промяна в стереотипа на грижа в семейството^[1,3].

Днес, повече от всякога, пред обществото стоят нови задачи за реинтеграция и цялостна промяна в мисленето за старите хора, както и за търсенето на тяхното оптимално място в обществото. Още повече, те имат специфични изисквания към медицината, различни от другите възрастови групи. При тях се среща по-често полиморбидност, полипрагмазия и институционализация. Във връзка с появата на дълго социално юношество и промяна в структурата на трудовия процес, с превалиране на менталната и автоматизираната дейност, се появяват тенденции към увеличаване на пенсионната възраст, увеличаване на процента на работещи и/или социално ангажирани хора в пенсионна и следпенсионна възраст, суперспециализация на отделни дейности с високи изисквания за експертност и натрупване на познания и най-вече опит през годините (висока кристализирана интелигентност), наред с изразена необходимост от продължително обучение и предаване на опит на новите кадри^[4].

Пред подобни социални задачи са били поставени хората и в предходни епохи, особено в мирновременни условия, когато реален водач на групата, рода, племето, колектива, е бил старейшината – най-старият и авторитетен член^[4]. Човекът от миналото е различавал силата от мъдростта. Ролята на старейшината не винаги е била идентична с тази на военно-племенния вожд. Старейшината е заемал особено място във всички човешки култури, той е бил човекът с най-голям опит, преживелият най-много, познаващият най-дълбоко фините човешки взаимоотношения, човекът способен на добре премислени и сложни решения, но не и най-физически способният.

Под „стареене” се разбира акумулирането на промени в организма с възрастта. Определенията за стареене и старост са различни за различните култури и епохи от развитието на човечеството. Днес се спори относно началото на старостта, тъй като тя се явява повече културен, отколкото биологичен феномен. Старостта се дефинира като последния период от жизнения цикъл на човека, свързан с изменения в неговите функции и тяло^[5]. От една страна, за истинско биологично начало на старостта се приема загубата на репродуктивни способности у човека, но от друга, старостта, като социален феномен, се обвързва със значимото намаление на способността за активен работен процес и активно участие в социума със всички последици от това^[1]. За началото на социалната старост има доста спорове, терминът се ревизира, като досега е приета 60-тата година от живота. Проблемът остава особено актуален поради трудната си дефиниция, индивидуалните различия и отликите в трудовия процес и изискванията на човекa в различните страни и култури и в различните човешки епохи^[6,7].

Стареенето започва още с раждането на човека, но до 25-тата година процесите на репарация, регенерация и развитие превалират над тези на дегенерация. След тази възраст настъпва постепен процес на цялостно остаряване на организма, който тече с различни темпове в различните възрастови епохи[8]. Този процес, макар генетично програмиран и поне в известна степен индивидуален, зависи от влиянието на факторите на околната среда, вкл. от развитието на плода в утробата на майката и от физическото състояние и развитието в ранното детство^[7,9,10].

Стареенето на органите и организма започва от генетично програмираното стареене на клетката, основни са промените в репарационните клетъчни механизми, водещи до натрупване на генетични грешки в хода на човешкия живот, промени в теломерите, митохондриите, протеозомните комплекси и клетъчните мембрани^[11]. Те водят до засилване на процесите на клетъчна апоптоза, които превалират пред тези на клетъчно делене и специализация, в резултат на което, се наблюдава постепенна и прогресираща клетъчна загуба^[11]. Oстаряването е различно по темп за различните органи и системи. Нови проучвания разкриват наличието на определена кохорта от стари хора, които дори над 80 години съхраняват своя мозък и когнитивните си функции на нивото на младостта, постигайки абнормно високи резултати на невропсихологичните тестове спрямо собствената си възраст (>1σ). Изследванията показват значими мозъчни структурни разлики от обичайно установяваните на тази възраст в популацията^[7]. Стареенето на мозъка е естествен процес на натрупване на макроструктурни, микроструктурни, невробиохимични, когнитивни и психични промени с възрастта при липса на мозъчно заболяване^{[11,12,13,14,15]}.

На макроструктурно ниво се наблюдават:

• Диспропорционално намаляване на обема на мозъка, особено хипокампалните и неокортикални кръгове^[16].
• Увеличаване на обема на вентрикулната система^[12].
• Изтъняване на кората – с възраст­та се наблюдава прогресиращо намаляване на сивото мозъчно вещество, докато бялото се увеличава между 19-тата и 40-тата година от живота и едва след това се наблюдава стъпаловидна редукция^[12,17].

Най-изявено е намалението на плътността на сивото мозъчно вещество в дорзалната фронтална кора, париеталните лобове, гирус цингули и около фисура калкарина, както и в задната темпорална кора на лява хемисфера^[17].
Микроструктурните промени включват:

• Загуба на клетки.
• Нарастващи клетъчни промени в резултат на окислителния стрес и възпалителните процеси на клетъчно и субклетъчно ниво. Тези промени са различни за отделните мозъчни корови и подкорови структури.
• Поява на невродегенеративни сплитания с ниска честота в олфакторните ядра, парахипокампа, амигдалата и енториалния кортекс, при липса/или малко количество амилоидни плаки^[12,13,8].
• Влошаване на регионалния мозъчен кръвен ток и особено на мозъчната авторегулация^[19].
• Намаляване на броя и промяна в структурата на синапсите^[12,13].

В хода на остаряването се наблюдават и значителни биохимични промени:

• Промяна в ДНК на клетката и натрупване на соматични генни мутации^[12];
• В допаминовите системи – намаляване на синтеза на допамин, намаляване на неговите рецептори и на допамин-свързващите места, при увеличаване на активността на моноаминооксидазната система и окислителния стрес^[12,20];
• Постепенно намаляване на серотонина, което води до емоционални и паметови промени в старостта^[21];
• Намаляване на нивата на глутамат, при увеличаване на глутаматната ексцитотоксичност^[12,22];
• Намаляване на нивата на растежните фактори в мозъчната тъкан, особено на brain-derived neurotrophic factor, nerve growth factor и glial-cell neurotrophic factor^[23];
• Натрупване на отпадни продукти, окислителни радикали, медиатори на възпалението и биохимично модифицирани протеини, липиди и захари^[18].

Остаряването води до широк набор от когнитивни и психични промени, както и до промени в сензорните и двигателни системи на организма. Наблюдават се отслабване на мириса, в по-слаба степен на вкуса, намаляване на зрението и слуха, влошаване на общата сетивност^[18], което се отразява на т.нар. „вход” на информацията по сетивните анализатори, което наред със забавената обработка влошава общата ефективност на сензорните системи. Вестибуларните нарушения са чести спътници на старостта. Те са особено важни за старите хора поради риска от чести падания и влошаване на качеството на живота. Обичайно се дължат на влошения информационен „вход”, промените в мускулоскелетната система и влошената сензомоторна преработка, про­странствената памет и моторното програмиране^[24]. С възрастта се променя и двигателната активност, влошава се функционирането на базалните кръгове и малкия мозък, променя се мускулно-скелетният апарат, което води до значимо влошаване на походката^[25], увеличен риск от поява на стереотипни движения и други леки екстрапирамидни нарушения^[26].

Практически, с остаряването, най-явни промени се установяват в когнитивното функциониране както в базисните когнитивни процеси, така и на висшите корови функции^[27]. Причината за тях е мултифакторна и се дължи както на наличните биологични, биохимични, функционални (особено в невралните кръгови системи) и структурни промени, но и на личностови и социални фактори. Наблюдават се промени във вниманието (насочено, разпределено и устойчиво), работната памет, дългосрочната памет (особено епизодичната и доста по-слабо семантичната, като обичайно праймингът и имплицитната памет остават сравнително интактни) и перцепцията^[12,18,27]. Речевите и езикови функции на стария човек остават сравнително съхранени, въпреки че и тук се наблюдават някои нарушения, като удължаване на времето за преработка на речевата информация, влошаване на артикулацията и слабо нарушение на вербалната флуентност и езиковото заучаване, като резултат по-скоро на засягане на други системи (семантична памет, сензорни анализатори), отколкото на засягане на класически речеви зони^[27]. Наблюдават се и леки праксисни нарушения по типа на мелокинетичната апраксия поради засягане на двигателните пътища и програми, променената перцепция за времеви интервали и ориентация в пространството^[12]. С годините се влошава екзекутивния контрол, точността и бързината на взимане на решения, което води до увеличаване на неадекватните компенсаторни стратегии за справяне в ежедневието, увеличава се ригидността в мисловния процес, избягването на новаторски стратегии и влошаване на ефективността в нерегулярни и силно променливи условия (дезадаптация)^[27].

Остаряването е свързано и с личностови промени, които се дължат както на мозъчните и биохимични промени, така и на чисто социални фактори, като пенсиониране, изолация, вдовстване, увеличаване на негативните събития в живота, институционализация, осъзнаване на близостта на смъртта, преоценка на живота, загуба на житейските илюзии и пр.^[28,29]. Тези промени се характеризират с поява или изостряне на черти, като егоизъм и егоцентризъм, използване на манипулативни стратегии, промени в емоционалната и волевата сфера (апатия, анхедония, емоционална инконтиненция), повишени изисквания към другите при намаляване на изискванията към себе си, влошаване на чувството за мода и стил, самоизолация, раздразнителност, мнителност, нежелание за активно търсене на по-добър живот и лечение, промяна в чувствата към близките и обществото, ригидност и праволинейност на мисленето и пр.^[28,29,30].

Мозъчното стареене не е болест, но може да бъде профилактирано, отложено във времето, а неговите ефекти върху личността и когницията в значима степен омекотени. За тази цел се използват комплексни мултидисциплинарни подходи, в чиято основа е теорията за непрекъснатостта на невропластичността през целия живот на човека^[31]. Използват се специфични рехабилитационни и когнитивни упражнения, психотерапия, автотрейнинг, наред с някои специфични медикаменти, имащи отношение към забавянето на процесите на стареене (anti-aging drugs).

Една такава група медикаменти са ноотропните средства^[32,33,34].Тази група е добре позната на медицината от около 70 години. Концепцията за ноотропите се базира на действието на Piracetam, те влияят на когнитивните функции и мисленето, без да променят мозъчния кръвен ток, характеризират се със сравнително малко и леки странични реакции, добър ефект върху нарушенията на вестибуларния анализатор, паметта и речта, чрез действието си върху глутаматната невротрансмисия и подобряването на функционирането на клетъчните мембрани, което ги прави изключително подходящи като Anti-Aging терапия^[33,34]. Разбира се, тук се включват и още няколко групи медикаменти – антиоксиданти, антихолинестеразни средства, някои реологици и др. Не бива да се забравя, че действието на всички тези средства трябва да се комбинира задължително с немедикаментозни подходи към стария човек, целящи подобрение на когнитивните функции, общото състояние, психиката и реинтеграцията в обществото.
В заключение можем да кажем, че остаряването и старостта не са болестни процеси, но могат да бъдат профилактирани и адекватно третирани, ако се започне оптимална и индивидуална комплексна схема и то достатъчно рано в живота на индивида. Подходите трябва да са строго индивидуализирани и мултидисциплинарни, а целта трябва да бъде оптимална реинтеграция в обществото и максимално подобряване на качеството на живот на стареещите и старите хора.

Книгопис:
1.    United nations. World population ageing 2013. New York, 2013.
2.    The world bank. IBRD IDA. <http://data.worldbank.org/indicator/SP.DYN.TFRT.IN>
3.    Грънчарова Г. Велкова А. Александрова С. Социална медицина. Трето преработено и допълнено изд. МУ Плевен, Плевен, 2009.
4.    Минчев Б. Психология на човешкото развитие. Варна 2005, 53-69.
5.    Wikipedia. Old age. << https://en.wikipedia.org/wiki/Old_age>>
6.    Naoko Muramatsu N, Akiyama H. Japan- super-aging society preparing for the future. Gerontologist, 51 (4):425-32.
7.    Rogalski EJ, Gefen T., Shi J, Samimi M., Bigio E., Weintraub S., Geula C, Mesulam MM. Youthful memory capacity in old brains: anatomic and genetic clues from the Northwestern SuperAging Project. J Cogn Neurosci, 2013, 25(1):29-36.
8.    The New International Standard Medical & Health Encyclopedia>>The Lifetime of a Human Being>> Aging and What To Do About It- The aging process. << http://www.faqs.org/health-encyc/The-Lifetime-of-a-Human-Being/Aging-and-What-To-Do-About-It-The-aging-process.html>>
9.    Vickers MH. Early life nutrition, epigenetics and programming of later life disease. Nutrients. 2014 Jun 2;6(6):2165-78.
10.    Uhlenberg P. International handbook of population aging. Springer Science and Business Media, 29.04.2009, pp 233-238.
11.    Lopez-Otin C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The hallmarks of aging. Cell, June 2013, 153(6):1194-1217.
12.    Wikipedia. Aging brain. <<https://en.wikipedia.org/wiki/Aging_brain>>
13.    Alzheimer’s Disease: Unraveling the Mystery. The Changing brain in healthy adults. <https://www.nia.nih.gov/alzheimers/publication/part-1-basics-healthy-brain/changing-brain-healthy-aging>
14.    Craik, Fergus I. M. (Ed); Salthouse, Timothy A. (Ed), (2000). The handbook of aging and cognition (2nd ed.). , (pp. 1-90). Mahwah, NJ, US: Lawrence Erlbaum Associates Publishers, ix, 755 pp.
15.    15.Kramer A, Erickson KI, Colcombre SJ. Exercise, cognition, and the aging brain. J of applied physiology, oct 2006, 101(4):1237-1242.
16.    Hof PR, Morrison JН. The aging brain: morphomolecular senescence of cortical circuits. Trends Neurosci. 2004 Oct;27(10):607-13.
17.    Sowell ER, Peterson BS, Thompson PM, Welcome SE, Henkenius AL, Toga AW. Mapping cortical change across the human life span. Nat Neurosci. 2003 Mar;6(3):309-15.
18.    Неврология под ред. на И. Миланов. Специална неврология. Неврология на стареенето. Изд. Медицина и физкултура, 2012:990-3.
19.    Неврология под ред. на И. Миланов, Специална неврология. Съдови заболявания на нервната система, Изд. Медицина и физкултура, 2012:405-56.
20.    Неврология под ред. на И. Миланов. Специална неврология. Дегенеративни заболявания на нервната система. Изд. Медицина и физкултура, 2012:724-5.
21.    Meltzer CC, Smith G, DeKosky ST, Pollock BG, Mathis CA, Moore RY, Kupfer DJ, Reynolds CF 3rd. Serotonin in aging, late-life depression, and Alzheimer’s disease: the emerging role of functional imaging. Neuropsychopharmacology. 1998 Jun;18(6):407-30.
22.    Pereira AC, Lambert HK, Grossman YS, Dumitriu D, Waldman R, Jannetty SK, Calakos K, Janssen WG, McEwen BS, Morrison JH. Glutamatergic regulation prevents hippocampal-dependent age-related cognitive decline through dendritic spine clustering. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Dec 30;111(52):18733-8.
23.    Budni J, Bellettini-Santos T, Mina F,Garcez ML, Zugno AI. The involvement of BDNF, NGF and GDNF in aging and Alzheimer’s disease. AgingDis.2015 Oct 1;6(5):331-41.
24.    Alpini D, Cesarani A, Fraschini F, Kohen-Raz R. Capobianco S. Cornelio F. Aging and vestibular system: specific tests and role of melatonin in cognitive involvement. Arch Gerontol Geriatr Suppl.. 2004;(9):13-25.
25.    Титянова Е. Индикатори за двустранно променен двигателен контрол на походката при хронична хемипареза след супратенториален мозъчен инсулт. Дисертационен труд за присъждане на научна степен „доктор на науките”, София, 2007.
26.    Rantanen T. Promoting mobility in older people. J Prev Med Public Health. 2013 Jan;46 Suppl 1:S50-4.
27.    27 Riddle DR, editor. Brain Aging: Models, Methods, and Mechanisms. Boca Raton (FL): CRC Press; 2007. Section I, Assessing Cognitive Aging.
28.    Минчев Б. Психология на човешкото развитие. Варна 2005, 53-69.
29.    Paul T. Costa, Jr., and Robert R. McCrae. Age Changes in Personality and Their Origins: Comment on Roberts, Walton, and Viechtbauer (2006) Psychological Bulletin In the public domain 2006, Vol. 132, No. 1, 26 –28.
30.    Paul T. Costa, Jr., and Robert R. McCrae. Age Changes in Personality and Their Origins: Comment on Roberts, Walton, and Viechtbauer (2006) Psychological Bulletin In the public domain 2006, Vol. 132, No. 1, 26 –28.
31.    Любенова Д, Титянова Е. Принципи на съвременната неврорехабилитацията. Невросонология и мозъчна хемодинамика 8 (1), 2012: 45-55.
32.    Nootriment – Supplement Reviews and Healthy Ideas A guide to Nootropics, Anti-Aging & Brain health << file:///C:/Documents%20and%20Settings/Acer%205630z/My%20Documents/Downloads/nootropics-anti-aging.pdf>>
33.    Urban KR, Gao WJ. Performance enhancement at the cost of potential brain plasticity: neural ramifications of nootropic drugs in the healthy developing brain. Front Syst Neurosci. 2014 May 13;8:38.
34.    Winnicka K, Tomasiak M, Bielawska A. Piracetam–an old drug with novel properties? Acta Pol Pharm. 2005 Sep-Oct;62(5):405-9

http://pharmmedia.bg/nootropni-lekarstva-stareene/