Dekodiranje mozga koji stari: Promene u aktivnosti gena otkrivene u različitim tipovima ćelija

Dekodiranje mozga koji stari: Promene u aktivnosti gena otkrivene u različitim tipovima ćelija

Starenje je složen biološki proces koji se takođe odvija u mozgu. Istraživači su otkrili da se aktivnost gena menja u različitim tipovima ćelija u mozgu. Određena vrsta neurona je posebno pogođena. Dugoročno, nalazi bi mogli da obezbede polazne tačke za usporavanje procesa starenja i odlaganje neurodegenerativnih bolesti kao što je Alchajmerova demencija.

Rad je objavljen u časopisu Nature Neuroscience.

Kako starimo, stari i naš mozak. Svaka pojedinačna ćelija je podložna ovom procesu, koji je, između ostalog, praćen i promenama u aktivnosti gena. Naš mozak se sastoji od različitih tipova ćelija, svaki sa specifičnim svojstvima, funkcijama i vezama, koje zajedno obavljaju složene proračune mozga.

Istraživači sa Instituta za psihijatriju Maks Plank želeli su da saznaju kako se aktivnost gena menja u različitim tipovima ćelija mozga kako starimo. U tom cilju, ispitali su uzorke tkiva sa 90 mozgova ljudi između 25 i 85 godina, koji su donirali svoj mozak nauci nakon smrti. Istraživači su se fokusirali na ćelije iz prefrontalnog korteksa, regiona mozga koji je ključan za kognitivne procese kao što su razmišljanje, planiranje i rešavanje problema.

Sekvenciranje RNK sa jednim jezgrom omogućilo je naučnicima da po prvi put istraže promene u genskoj aktivnosti pojedinih tipova ćelija tokom starenja.

„Uspeli smo da pokažemo da se ekspresija gena menja u svim tipovima ćelija tokom starenja, ali ne nužno u istim genima“, rezimira vođa projekta Ana Frelih. Otkrila je da se u svim tipovima ćelija aktivnost gena važnih za sinaptički prenos, odnosno komunikaciju između neurona, menja sa starenjem. Aktivnost gena uključenih u procesiranje mRNK, odnosno proizvodnju proteinskih molekula, takođe se menja tokom procesa starenja.

Kako je starost najveći faktor rizika za neurodegenerativne bolesti kao što je Alchajmerova bolest, istraživači su uporedili promene u ekspresiji gena povezane sa uzrastom sa promenama uočenim kod Alchajmerove bolesti. Otkrili su velika preklapanja u određenim tipovima ćelija. Ovo bi moglo ukazivati na to da kontinuirane, nepatološke promene u nekom trenutku prelaze prag i tako postaju patološke, da tako kažem. Posebno je zanimljivo da se čini da je određeni tip ćelije inhibitornog neurona posebno pogođen i starenjem i Alchajmerovom bolešću.

Ispitivani uzorci tkiva potiču od ljudi sa i bez psihijatrijskih poremećaja. Poređenje ove dve grupe pokazalo je razlike u biološkom starenju: starost ekspresije gena kod osoba sa psihijatrijskom bolešću je ubrzana, što znači da su bili „biološki“ stariji. To bi moglo biti zato što se aktivnost nekih gena menja ne samo sa godinama, već i zbog psihijatrijskih poremećaja, što su naučnici mogli da pokažu. Ovo bi moglo predstavljati moguće objašnjenje zašto ljudi sa psihijatrijskim poremećajima kao što je šizofrenija mogu biti posebno podložni patološkim procesima starenja mozga.

Nalazi bi mogli pomoći da se identifikuju novi terapijski pristupi na molekularnom nivou koji bi mogli uticati na proces starenja i time potencijalno odložiti demenciju. Međutim, ovo zahteva opsežna dalja istraživanja.