Γιατί ο εγκέφαλός μας μεγαλώνει; Αυτά τα γονίδια μπορεί να έχουν την απάντηση
Γιατί ο εγκέφαλός μας μεγαλώνει; Και υπάρχει κάτι που μπορούμε να κάνουμε γι 'αυτό; Νέα έρευνα εξετάζει αυτά τα ερωτήματα διερευνώντας τα γενετικά γρανάζια που παίζουν στον περίπλοκο μηχανισμό της σχετικής με την ηλικία γνωστικής μείωσης.
Ερευνητές που εργάζονται στο Ινστιτούτο Babraham στο Cambridge του Ηνωμένου Βασιλείου, σε συνεργασία με συναδέλφους του Πανεπιστημίου Sapienza στη Ρώμη της Ιταλίας, έφτασαν πολύ πιο κοντά στο να αποκαλύψουν το μυστήριο της γήρανσης του εγκεφάλου.
Φυσικά, οι επιστήμονες ήξεραν ήδη κάποια πράγματα για το τι συμβαίνει στον εγκέφαλο καθώς γερνάμε. Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι οι νευρώνες και άλλα εγκεφαλικά κύτταρα επιδεινώνονται και πεθαίνουν, μόνο για να αντικατασταθούν από νέους.
Αυτή η διαδικασία διευκολύνεται από έναν τύπο βλαστικών κυττάρων που ονομάζεται νευρικά βλαστικά / προγονικά κύτταρα (NSPCs).
Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα κύτταρα γίνονται όλο και λιγότερο λειτουργικά, γεγονός που αναγκάζει τον εγκέφαλό μας να παράγει όλο και λιγότερους νευρώνες.
Αλλά τι προκαλεί τη γήρανση των NSPC και ποιες είναι ακριβώς οι μοριακές αλλαγές που ευθύνονται για την εξασθένηση αυτών των βλαστικών κυττάρων;
Αυτό είναι το ερώτημα που οι ερευνητές - με επικεφαλής τον Giuseppe Lupo, τον Emanuele Cacci και τον Peter Rugg-Gunn - αναρωτήθηκαν.
Ξεκίνησαν να το απαντήσουν εξετάζοντας ολόκληρο το γονιδίωμα των ποντικών και τα ευρήματά τους έχουν πλέον δημοσιευτεί στο περιοδικό Γήρανση του κυττάρου.
Η γονιδιακή δραστηριότητα Dbx2 μπορεί να εξηγήσει τη γήρανση του εγκεφάλου
Ο Lupo και οι συνάδελφοί του συνέκριναν τις γενετικές αλλαγές στα NSPCs ηλικιωμένων ποντικών (ηλικίας 18 μηνών) και νεαρών ποντικών (ηλικίας 3 μηνών).
Με αυτόν τον τρόπο, εντόπισαν περισσότερα από 250 γονίδια που άλλαξαν τη συμπεριφορά τους με την πάροδο του χρόνου, πράγμα που σημαίνει ότι αυτά τα γονίδια είναι πιθανό να προκαλέσουν δυσλειτουργία των NSPC.
Μόλις είχαν περιορίσει την αναζήτησή τους σε 250 γονίδια, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι η αυξημένη δραστηριότητα σε ένα γονίδιο που ονομάζεται Dbx2 φάνηκε να αλλάζει τα ηλικιωμένα NSPCs.
Έτσι, έκαναν δοκιμές in vivo και in vitro, οι οποίες αποκάλυψαν ότι η ενίσχυση της δραστηριότητας σε αυτό το γονίδιο σε νεαρά NSPCs τους κάνει να συμπεριφέρονται περισσότερο σαν παλιά βλαστικά κύτταρα. Η αύξηση της δραστηριότητας του Dbx2 σταμάτησε τα NSPCs να αναπτυχθούν ή να πολλαπλασιαστούν όπως θα έπρεπε τα νεαρά κύτταρα.
Επίσης, σε παλαιότερα NSPC, οι ερευνητές εντόπισαν αλλαγές στα επιγενετικά σημάδια που μπορεί να εξηγήσουν γιατί τα βλαστικά κύτταρα επιδεινώνονται με την πάροδο του χρόνου.
Εάν σκεφτόμαστε το DNA μας ως αλφάβητο, τα επιγενετικά σημάδια «μοιάζουν με τόνους και σημεία στίξης», καθώς «λένε στα κύτταρα μας εάν και πώς να διαβάσουν τα γονίδια».
Σε αυτήν την έρευνα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν πώς αυτά τα σημάδια τοποθετούνται διαφορετικά στο γονιδίωμα, λέγοντας στα NSPCs να αναπτυχθούν πιο αργά.
Γυρίζοντας πίσω το ρολόι για ανθρώπινα κύτταρα
Οι συν-επικεφαλής συγγραφείς της μελέτης εξετάζουν τη σημασία των ευρημάτων τους. Από τα αποτελέσματα, ο Λούπο λέει, «Τα γονίδια και οι ρυθμιστές γονιδίων που εντοπίζαμε είναι κατεστραμμένα σε νευρικά βλαστικά κύτταρα από μεγαλύτερα ποντίκια».
«Μελετώντας το γονίδιο Dbx2», συνεχίζει, «έχουμε δείξει ότι αυτές οι αλλαγές μπορούν να συμβάλουν στη γήρανση του εγκεφάλου επιβραδύνοντας την ανάπτυξη των βλαστικών κυττάρων του εγκεφάλου και ενεργοποιώντας τη δραστηριότητα άλλων γονιδίων που σχετίζονται με την ηλικία».
Ο Peter Rugg-Gunn είναι αισιόδοξος ότι τα ευρήματα θα οδηγήσουν μια μέρα στην αναστροφή της διαδικασίας γήρανσης. Σε αυτό που θυμίζει τα κινήματα κατά της γήρανσης και της παράτασης της ζωής, λέει, «Η γήρανση τελικά επηρεάζει όλους μας και το κοινωνικό και υγειονομικό βάρος των νευροεκφυλιστικών ασθενειών είναι τεράστιο. «
«Κατανοώντας πώς η γήρανση επηρεάζει τον εγκέφαλο, τουλάχιστον σε ποντίκια», προσθέτει, «ελπίζουμε να εντοπίσουμε τρόπους εντοπισμού της πτώσης των νευρικών βλαστικών κυττάρων. Τελικά, μπορεί να βρούμε τρόπους για να επιβραδύνουμε ή ακόμα και να αντιστρέψουμε την εγκεφαλική επιδείνωση […] βοηθώντας περισσότερους από εμάς να παραμείνουμε ψυχικά ευκίνητοι για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα έως τα γηρατειά. »
Ο Emanuele Cacci απηχεί το ίδιο συναίσθημα, λέγοντας: «Επιτύχαμε να επιταχύνουμε τμήματα της διαδικασίας γήρανσης στα νευρικά βλαστικά κύτταρα».
«Μελετώντας πιο προσεκτικά αυτά τα γονίδια, τώρα σχεδιάζουμε να προσπαθήσουμε να γυρίσουμε πίσω το ρολόι για παλαιότερα κύτταρα. Εάν μπορούμε να το κάνουμε σε ποντίκια, τότε το ίδιο πράγμα θα μπορούσε επίσης να είναι δυνατό για τους ανθρώπους. "
Emanuele Cacci
