“MŪZIKAS karte” parāda, ka dažas smadzeņu šūnas noveco ātrāk
Pēdējā pārskatīšana: 14.06.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Kalifornijas Universitātes Sandjego inženieri ir atklājuši, ka dažas smadzeņu šūnas noveco ātrāk nekā citas, un tās ir nesamērīgi daudz cilvēkiem ar Alcheimera slimību. Turklāt pētnieki novēroja atšķirības noteiktu smadzeņu šūnu novecošanas procesā atkarībā no dzimuma: sieviešu smadzeņu garozā bija lielāks "veco" oligodendrocītu īpatsvars, salīdzinot ar "vecajiem" neironiem, salīdzinot ar garozā vīriešiem. P>
Šie atklājumi bija iespējami, pateicoties jaunajai tehnikai MUSIC (nukleīnskābju mijiedarbības kartēšana atsevišķās šūnās), kas ļauj pētniekiem ieskatīties atsevišķās smadzeņu šūnās un kartēt mijiedarbību starp hromatīnu — cieši salocītu DNS formu — un RNS.. Šis paņēmiens ļauj mums vizualizēt šīs mijiedarbības vienas šūnas līmenī un izpētīt, kā tās ietekmē gēnu ekspresiju.
“MŪZIKA ir spēcīgs rīks, kas ļauj mums iedziļināties Alcheimera slimības sarežģītajos aspektos,” sacīja pētījuma vecākais autors Šens Džons, Shu Chien bioinženierijas profesors.. Gena Lai Džeikobsas Inženieru skolā Kalifornijas Universitātē Sandjego.
"Šī tehnoloģija var atklāt jaunus molekulārus mehānismus, kas ir Alcheimera slimības patoloģijas pamatā, kas var pavērt ceļu mērķtiecīgākai terapeitiskai iejaukšanās pasākumiem un uzlabotiem pacientu rezultātiem."
Cilvēka smadzenēs ir sarežģīts šūnu tīkls, kas sazinās un mijiedarbojas sarežģītos veidos. Katrā no šīm šūnām notiek dinamiska ģenētisko komponentu, tostarp hromatīna un RNS, mijiedarbība, kas nosaka būtiskas šūnu funkcijas. Smadzeņu šūnām augot un novecojot, šī hromatīna un RNS mijiedarbība mainās. Un katrā šūnā šie kompleksi var ievērojami atšķirties, īpaši nobriedušās šūnās. Tomēr šīs mijiedarbības smalkumu atšķetināšana joprojām bija izaicinājums.
MUSIC tehnika ir nākusi palīgā, sniedzot iespēju ieskatīties atsevišķu smadzeņu šūnu iekšējā darbībā. Izmantojot MŪZIKA, Džona komanda analizēja pēcnāves smadzeņu paraugus, īpaši cilvēka priekšējās garozas audus, kas iegūti no 14 donoriem vecumā no 59 gadiem, daži ar Alcheimera slimību un daži bez.
Viņi atklāja, ka dažāda veida smadzeņu šūnām ir dažādi hromatīna un RNS mijiedarbības modeļi. Interesanti, ka šūnām ar mazāku īsu hromatīna mijiedarbību bija tendence uzrādīt novecošanas un Alcheimera slimības pazīmes.
"Izmantojot šo pārveidojošo tehnoloģiju, lai analizētu atsevišķas šūnas, mēs atklājām, ka dažas smadzeņu šūnas ir vecākas par citām," sacīja Džons. Viņš paskaidroja, ka cilvēkiem ar Alcheimera slimību ir lielāks šo veco smadzeņu šūnu skaits, salīdzinot ar veseliem cilvēkiem.
Pētnieki uzskata, ka šis atklājums varētu palīdzēt izstrādāt jaunas Alcheimera slimības ārstēšanas metodes.
"Ja mēs varam identificēt disregulētus gēnus šajās vecajās šūnās un izprast to funkcijas vietējā hromatīna struktūrā, mēs varam arī identificēt jaunus potenciālos terapeitiskos mērķus," sacīja pētījuma pirmais autors Sjingžao Veņs, doktora grāda kandidāts bioinformātikā Zhong laboratorijā.
Pētījumā tika atklātas arī dzimumu atšķirības smadzeņu šūnu novecošanā. Sieviešu smadzeņu garozā pētnieki atklāja lielāku veco oligodendrocītu un veco neironu attiecību. Oligodendrocīti ir smadzeņu šūnu veids, kas veido aizsargslāni ap neironiem. Ņemot vērā to kritisko lomu normālas smadzeņu darbības uzturēšanā, palielināts veco oligodendrocītu skaits var saasināt izziņas pasliktināšanos.
"Vecu oligodendrocītu nesamērīgā klātbūtne sieviešu smadzeņu garozā var atklāt jaunu informāciju par paaugstinātu neirodeģeneratīvu un psihisku traucējumu risku, kas novērots sievietēm," sacīja Vens.
Pēc tam pētnieki strādās, lai vēl vairāk optimizētu MŪZIKA, lai to izmantotu tādu faktoru, piemēram, regulējošo gēnu un ģenētisko shēmu, identificēšanai, kas ir atbildīgi par paātrinātu novecošanos noteiktās smadzeņu šūnās.
"Pēc tam mēs izstrādāsim stratēģijas, lai nomāktu šo gēnu vai ķēžu darbību, cerot palēnināt smadzeņu novecošanos," sacīja Džons.
Darba rezultāti ir detalizēti aprakstīti rakstā, kas publicēts žurnālā Daba.