Studie zjistí, že ztráta klíčových genů může vyvolat předčasné stárnutí v mozku

Věk často přináší postupný pokles schopnosti učit se nové věci a udržet si vzpomínky. Tento jev, často spojený se seniory, je spojen s zhoršující se schopností mozku vytvářet nové neurony – proces, který se primárně vyskytuje v hippocampu – jako nervové kmenové buňky (NSC) se dělí a dospělá.

Nedávný výzkum naznačuje, že tento pokles začíná v životě mnohem dříve, než se dříve myslelo, potenciálně začínající v rané dospělosti.

Zatímco je prokázáno, že celkový pokles v funkce mozku je spojen s ubývajícími NSC, přesné základní molekulární změny a jejich časové osy zůstávají nejasné. Epigenetické změny – modifikace, které ovlivňují expresi genů bez změny sekvence DNA – hrají klíčové role v Buněčné stárnutíJejich dopad na NSC však zůstává neznámý.

V tomto duchu, výzkumný tým složený z Shuzo Matsubara, Kanae Matsuda-ito, Haruka Sekiryu, Hiroyoshi doi, Takumi Nakagawa a Kinichi Nakashima z Kyushu University, Naoya Murao, z University of Miyazaki a HisAnobu Oda, a vedli hospitaliatu z Kyushu z Kyushu University, a vedli hospitalizovanou associate Cumamota. Taito Matsuda z laboratoře nervové regenerace a opravy mozku na NARA Institute of Science and Technology (NAIST), Japonsko, se rozhodl odhalit procesy raného stárnutí v NSC.

Jejich studie byla zveřejněna v Embo Journal.

Vědci použili k analýze techniky sekvenování s jedním buňkami genová exprese V NSC a nově generovaných neuronech v různých životních stádiích u myší. To jim umožnilo zmapovat klíčové molekulární změny, které NSC podléhají od narození přes časnou dospělost, spolu s odpovídajícími změnami v jejich schopnosti produkovat nové neurony.

Klíčový objev byl spojen s genem zvaným Setd8, který řídí přidání chemické značky (molekuly) na proteinech sbalení DNA zvané histony.

Vědci zjistili, že SETD8 vykazoval výrazný pokles exprese jako mozek stárnou. Toto snížení hladin SETD8 bylo zase přímo spojeno s narušenou aktivitou a proliferací NSC a také s znatelnými problémy v paměti u myší.

Tým také prokázal, že uměle snižující hladiny SETD8 napodobují různé molekulární podpisy stárnutí NSC, což naznačuje, že by to mohl být kritický biomarker časného stárnutí.

Celkově výsledky zdůrazňují neznámou roli SETD8 ve stárnutí NSC, což má silné důsledky z biomedicínského hlediska.

„Pochopení toho, jak SETD8 ovlivňuje stárnutí nervových kmenových buněk, otevírá možnost vývoje nových terapií ke zpomalení nebo zvrácení časného stárnutí mozku. To by mohlo pomoci zachovat paměť a schopnost učení a může vést k budoucím ošetřením pro podmínky související s věkem, jako je Alzheimerova choroba,“ poznamenává Dr. Matsuda.

„To je v souladu s výzkumem naší laboratoře o buněčných přeprogramovacích technologiích, které jsme předpokládali, že by mohlo umožnit„ omladit “stárnoucí, funkčně odmítnuté buňky.“

Přestože bude zapotřebí další úsilí k převedení těchto zjištění do terapeutických řešení a klinické praxe, Dr. Matsuda se těší na pokračování této vzrušující linie výzkumu.

„Jsem hluboce poctěn, že jsem byl schopen pokročit v přeprogramování výzkumu naisty, kde profesorka Shinya Yamanaka zahájila svou průkopnickou práci na indukovaných pluripotentních kmenových buňkách,“ uzavírá.