„Hudba mapa“ ukazuje, že niektoré mozgové bunky starnú rýchlejšie
Posledná kontrola: 14.06.2024
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
Inžinieri z Kalifornskej univerzity v San Diegu zistili, že niektoré mozgové bunky starnú rýchlejšie ako iné a u ľudí s Alzheimerovou chorobou je ich neúmerne veľa. Okrem toho vedci pozorovali rozdiely v procese starnutia určitých mozgových buniek v závislosti od pohlavia: v mozgovej kôre žien bol vyšší podiel „starých“ oligodendrocytov v porovnaní so „starými“ neurónmi v porovnaní s kôrou u mužov. p>
Tieto objavy umožnila nová technika s názvom MUSIC (mapovanie interakcií nukleových kyselín v jednotlivých bunkách), ktorá umožňuje výskumníkom nahliadnuť do vnútra jednotlivých mozgových buniek a zmapovať interakcie medzi chromatínom – pevne zloženou formou DNA – a RNA.. Táto technika nám umožňuje vizualizovať tieto interakcie na úrovni jednej bunky a študovať, ako ovplyvňujú génovú expresiu.
„HUDBA je výkonný nástroj, ktorý nám umožňuje hlbšie sa ponoriť do zložitých aspektov Alzheimerovej choroby,“ povedal hlavný autor štúdie Sheng Zhong, profesor bioinžinierstva Shu Chien.. Gena Lai z Jacobs School of Engineering na Kalifornskej univerzite v San Diegu.
„Táto technológia má potenciál odhaliť nové molekulárne mechanizmy, ktoré sú základom patológie Alzheimerovej choroby, čo môže pripraviť pôdu pre cielenejšie terapeutické zásahy a lepšie výsledky u pacientov.“
Ľudský mozog obsahuje komplexnú sieť buniek, ktoré komunikujú a interagujú zložitými spôsobmi. V každej z týchto buniek existuje dynamická interakcia genetických komponentov, vrátane chromatínu a RNA, ktoré určujú základné bunkové funkcie. Ako mozgové bunky rastú a starnú, tieto interakcie medzi chromatínom a RNA sa menia. A v každej bunke sa tieto komplexy môžu značne líšiť, najmä v zrelých bunkách. Odhalenie jemností týchto interakcií však zostalo výzvou.
Na záchranu prišla technika HUDBA, ktorá poskytuje príležitosť nahliadnuť do vnútorného fungovania jednotlivých mozgových buniek. Pomocou MUSIC Zhongov tím analyzoval posmrtné vzorky mozgu, konkrétne tkanivo ľudského frontálneho kortexu, získané od 14 darcov vo veku 59 rokov alebo starších, niektorí s Alzheimerovou chorobou a niektorí bez nej.
Zistili, že rôzne typy mozgových buniek vykazujú rôzne vzorce interakcie medzi chromatínom a RNA. Je zaujímavé, že bunky s menším počtom krátkych chromatínových interakcií mali tendenciu vykazovať známky starnutia a Alzheimerovej choroby.
„Pomocou tejto transformačnej technológie na analýzu jednotlivých buniek sme zistili, že niektoré mozgové bunky sú staršie ako iné,“ povedal Zhong. Vysvetlil, že ľudia s Alzheimerovou chorobou mali vyšší počet týchto starých mozgových buniek v porovnaní so zdravými ľuďmi.
Výskumníci veria, že tento objav by mohol pomôcť pri vývoji nových spôsobov liečby Alzheimerovej choroby.
„Ak dokážeme identifikovať dysregulované gény v týchto starých bunkách a porozumieť ich funkciám v lokálnej chromatínovej štruktúre, môžeme tiež identifikovať nové potenciálne terapeutické ciele,“ povedal prvý autor štúdie Xingzhao Wen, kandidát na doktorandské štúdium bioinformatiky v laboratóriu Zhong.
Štúdia tiež zistila rozdiely medzi pohlaviami pri starnutí mozgových buniek. V mozgovej kôre žien vedci zistili vyšší pomer starých oligodendrocytov k starým neurónom. Oligodendrocyty sú typom mozgových buniek, ktoré tvoria ochrannú vrstvu okolo neurónov. Vzhľadom na ich rozhodujúcu úlohu pri udržiavaní normálnej funkcie mozgu môže zvýšený počet starých oligodendrocytov zhoršiť kognitívny pokles.
"Neúmerná prítomnosť starých oligodendrocytov v mozgovej kôre žien môže vrhnúť nové svetlo na zvýšené riziká neurodegeneratívnych a psychiatrických porúch pozorovaných u žien," povedal Wen.
Ďalej budú výskumníci pracovať na ďalšej optimalizácii HUDBY, aby ju mohli použiť na identifikáciu faktorov, ako sú regulačné gény a genetické obvody, ktoré sú zodpovedné za zrýchlené starnutie v určitých mozgových bunkách.
"Potom vyvinieme stratégie na potlačenie aktivity týchto génov alebo obvodov v nádeji, že spomalíme starnutie mozgu," povedal Zhong.
Výsledky práce sú podrobne popísané v článku uverejnenom v časopise Nature.