Dlaczego nasze mózgi się starzeją? Te geny mogą zawierać odpowiedź
Dlaczego nasze mózgi się starzeją? Czy jest coś, co możemy z tym zrobić? Nowe badanie zagłębia się w te pytania, badając genetyczne trybiki odgrywające rolę w złożonym mechanizmie pogorszenia funkcji poznawczych związanych z wiekiem.
Naukowcy pracujący w Instytucie Babraham w Cambridge w Wielkiej Brytanii, we współpracy z kolegami z Uniwersytetu Sapienza w Rzymie, właśnie zbliżyli się do rozwikłania tajemnicy starzenia się mózgu.
Oczywiście naukowcy wiedzieli już kilka rzeczy o tym, co dzieje się w mózgu z wiekiem. Na przykład wiadomo, że neurony i inne komórki mózgowe pogarszają się i umierają, tylko po to, by zostać zastąpione nowymi.
Proces ten jest wspomagany przez rodzaj komórek macierzystych zwanych neuronalnymi komórkami macierzystymi / progenitorowymi (NSPC).
Jednak z upływem czasu te komórki stają się coraz mniej funkcjonalne, co powoduje, że nasz mózg wytwarza coraz mniej neuronów.
Ale co powoduje starzenie się NSPC i jakie dokładnie są zmiany molekularne, które są odpowiedzialne za uszkodzenie tych komórek macierzystych?
Oto pytanie, które zadali sobie badacze - wspólnie prowadzeni przez Giuseppe Lupo, Emanuele Cacci i Petera Rugg-Gunna.
Postanowili odpowiedzieć na to pytanie, przyglądając się całemu genomowi myszy, a ich odkrycia zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie Starzejąca się komórka.
Aktywność genu Dbx2 może wyjaśniać starzenie się mózgu
Lupo i współpracownicy porównali zmiany genetyczne w NSPC starych myszy (w wieku 18 miesięcy) i młodych myszy (w wieku 3 miesięcy).
W ten sposób zidentyfikowali ponad 250 genów, które z czasem zmieniły swoje zachowanie, co oznacza, że te geny mogą powodować nieprawidłowe działanie NSPC.
Po zawężeniu poszukiwań do 250 genów naukowcy zauważyli, że zwiększona aktywność genu o nazwie Dbx2 wydaje się zmieniać starzejące się NSPC.
Przeprowadzili więc testy in vivo i in vitro, które ujawniły, że zwiększenie aktywności tego genu w młodych NSPC sprawia, że zachowują się one bardziej jak stare komórki macierzyste. Zwiększenie aktywności Dbx2 powstrzymało NSPC przed wzrostem lub proliferacją, tak jak powinny to być młode komórki.
Ponadto w starszych NSPC naukowcy zidentyfikowali zmiany w znakach epigenetycznych, które mogą wyjaśniać, dlaczego komórki macierzyste pogarszają się z upływem czasu.
Jeśli myślimy o naszym DNA jako o alfabecie, znaki epigenetyczne „są jak akcenty i znaki interpunkcyjne”, ponieważ „mówią naszym komórkom, czy i jak odczytywać geny”.
W ramach tych badań naukowcy odkryli, w jaki sposób te znaki są rozmieszczone w różny sposób w genomie, „wzywając” NSPC do wolniejszego wzrostu.
Cofanie czasu dla ludzkich komórek
Współprowadzący autorzy badania zastanawiają się nad znaczeniem swoich ustaleń. Lupo mówi o wynikach: „Geny i regulatory genów, które zidentyfikowaliśmy, są uszkodzone w nerwowych komórkach macierzystych starszych myszy”.
„Badając gen Dbx2” - kontynuuje - „wykazaliśmy, że zmiany te mogą przyczyniać się do starzenia się mózgu poprzez spowolnienie wzrostu mózgowych komórek macierzystych i włączenie aktywności innych genów związanych z wiekiem”.
Peter Rugg-Gunn ma nadzieję, że odkrycia pewnego dnia doprowadzą do odwrócenia procesu starzenia. W czymś, co przypomina ruchy przeciwdziałające starzeniu się i przedłużające życie, mówi: „Starzenie się ostatecznie dotyka nas wszystkich, a obciążenie społeczne i zdrowotne chorób neurodegeneracyjnych jest ogromne. „
„Rozumiejąc, jak starzenie się wpływa na mózg, przynajmniej u myszy”, dodaje, „mamy nadzieję, że uda nam się zidentyfikować sposoby wykrywania zaniku nerwowych komórek macierzystych. W końcu możemy znaleźć sposoby na spowolnienie lub nawet odwrócenie degradacji mózgu […] pomagając większej liczbie z nas pozostać sprawnymi umysłowo przez dłuższy czas aż do starości ”.
Emanuele Cacci powtarza ten sam pogląd, mówiąc: „Udało nam się przyspieszyć część procesu starzenia w nerwowych komórkach macierzystych”.
„Dokładniej badając te geny, planujemy teraz spróbować cofnąć czas w przypadku starszych komórek. Jeśli uda nam się to zrobić na myszach, to samo może być również możliwe w przypadku ludzi ”.
Emanuele Cacci
