Različiti tipovi moždanih ćelija mogu stare različitom brzinom, a to može pomoći da se objasni razvoj Alchajmerove bolesti.
Inženjeri sa Univerziteta Kalifornije u San Dijegu (UCSD) koristili su najsavremeniju tehnologiju da analiziraju postmortalne mozgove 14 donatora starijih od 59 godina, od kojih su neki umrli od Alchajmerove bolesti, a neki nisu.
Tim je otkrio da moždane ćelije iz frontalnog korteksa sa najviše znakova starenja i Alchajmerove bolesti imaju zajedničku osobinu. Njihova DNK (deoksiribonukleinska kiselina) interagovala je sa genetskim ‘prevodiocem’, RNK (ribonukleinskom kiselinom), na manje intiman način nego u zdravim moždanim ćelijama.
Otkriće je napravljeno pomoću alata nazvanog MUSIC (mapiranje interakcija više nukleinskih kiselina u pojedinačnim ćelijama), koji je dovoljno moćan da zaviri unutar hromozoma jedne ćelije da vidi kako DNK i povezana RNK i proteini, zajednički poznati kao hromatin, reaguju.
„Tehnologija ima potencijal da nam pomogne da otkrijemo nove molekularne mehanizme koji su u osnovi Alchajmerove patologije, što bi moglo otvoriti put ciljanijim terapijskim intervencijama i poboljšanim ishodima pacijenata“, kaže bioinženjer Sheng Zhong iz UCSD.
Poznato je da starenje izaziva promene u hromatinu životinjskih modela, utičući na životni vek pojedinca. Ali polje istraživanja hromatina i starenja je još uvek novo i „brzo se širi“.
Tek nedavno su naučnici uspeli da naprave 3D sliku prave strukture ljudskog hromatina koristeći mikroskopiju super rezolucije. Izgleda sasvim drugačije nego što su mnogi udžbenici to zamislili.
Novo istraživanje UCSD-a sada baca više svetla na radoznalu strukturu. Neke moždane ćelije kod starijih osoba izgledaju „starije“ od drugih moždanih ćelija. Pojedinci sa više ovih starijih ćelija takođe su imali veću verovatnoću da su umrli od Alchajmerove bolesti.
U ćelijama sa znacima degeneracije, bilo je manje veza „kratkog dometa“ između hromatina i RNK. Erozija ovih intimnih interakcija značila je manje kontakta za genetsku translaciju, verovatno inhibirajući ekspresiju gena ćelije.
„Ova razlika baca svetlo na korelaciju između konformacije hromatina ćelije i njenog transkriptomskog uzrasta, čime se proširuje naše razumevanje iz prethodnih zapažanja koja povezuju strukturni pad hromatina sa starenjem na nivo jedne ćelije“, zaključuju istraživači sa USCD.
Iako je studija mala, zanimljivo je primetiti neke polne razlike koje su pronađene. U poređenju sa ljudskim muškim mozgom, ženski mozak je pokazao manje „starih“ neurona i više „starih“ potpornih ćelija, zvanih oligodendrociti.
U daljim eksperimentima među miševima, istraživači sa UCSD su otkrili da više oligodendrocita pokazuje smrt u vezi sa uzrastom kod ženki miševa nego kod mužjaka, što ukazuje da su ove moždane ćelije starele ranije. Isto nije važilo za neurone.
„Zdravi oligodendrociti štite normalne neuronske aktivnosti, a potrebna je ravnoteža između neurona i oligodendrocita da bi se održala njihova dvosmerna komunikacija koja obezbeđuje neophodnu zaštitu“, objašnjavaju istraživači sa UCSD.
Tim spekuliše da bi možda brže starenje oligodendrocita u ženskim mozgovima moglo da objasni zašto je kod žena dvostruko veća verovatnoća da će razviti kasnu Alchajmerovu bolest.
„Ako bismo mogli da identifikujemo disregulisane gene u ovim starim ćelijama i razumemo njihove funkcije u lokalnoj strukturi hromatina, mogli bismo da identifikujemo i nove potencijalne terapeutske mete“, nada se istraživač bioinformatike UCSD Ksingžao Ven.
Studija je objavljena u časopisu Priroda.
