Hvorfor ældes vores hjerner? Disse gener kan indeholde svaret
Hvorfor ældes vores hjerner? Og er der noget, vi kan gøre ved det? Ny forskning dykker ned i disse spørgsmål ved at undersøge de genetiske tandhjul, der spiller i den komplekse mekanisme for aldersrelateret kognitiv tilbagegang.
Forskere, der arbejder ved Babraham Institute i Cambridge, Storbritannien, i samarbejde med kolleger ved Sapienza University i Rom, Italien, er lige kommet meget tættere på at afsløre mysteriet om hjernens aldring.
Naturligvis vidste forskere allerede nogle ting om, hvad der sker i hjernen, når vi bliver ældre. For eksempel er det kendt, at neuroner og andre hjerneceller forværres og dør, kun for at blive erstattet af nye.
Denne proces lettes af en type stamcelle kaldet neurale stamceller / stamceller (NSPC'er).
Men med tiden går disse celler mindre og mindre funktionelt, hvilket får vores hjerne til at producere færre og færre neuroner.
Men hvad får NSPC'er til at blive ældre, og hvad er de molekylære ændringer, der er ansvarlige for svækkelse af disse stamceller?
Dette er spørgsmålet, som forskerne - i fællesskab ledet af Giuseppe Lupo, Emanuele Cacci og Peter Rugg-Gunn - stillede sig selv.
De satte sig for at besvare det ved at se på hele genomet af mus, og deres resultater er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet Aldringscelle.
Dbx2-genaktivitet kan forklare hjernens aldring
Lupo og kolleger sammenlignede de genetiske ændringer i NSPC'erne hos gamle mus (i alderen 18 måneder) og unge mus (i alderen 3 måneder).
Ved at gøre dette identificerede de mere end 250 gener, der ændrede deres adfærd over tid, hvilket betyder, at disse gener sandsynligvis får NSPC'er til at fungere forkert.
Når de havde indsnævret deres søgning ned til 250 gener, bemærkede forskerne, at øget aktivitet i et gen kaldet Dbx2 syntes at ændre alderen NSPC'er.
Så de udførte in vivo- og in vitro-analyser, som afslørede, at boosting af aktiviteten i dette gen i unge NSPC'er får dem til at opføre sig mere som gamle stamceller. At øge aktiviteten af Dbx2 stoppede NSPC'erne fra at vokse eller sprede sig som unge celler skulle.
Også i ældre NSPC'er identificerede forskerne ændringer i epigenetiske mærker, der kan forklare, hvorfor stamcellerne forværres med tiden.
Hvis vi tænker på vores DNA som et alfabet, er epigenetiske mærker "som accenter og tegnsætning", idet de "fortæller vores celler, om og hvordan de skal læse generne."
I denne forskning fandt forskerne, hvordan disse mærker placeres forskelligt i genomet og "fortæller" NSPC'er at vokse langsommere.
Vender uret tilbage for humane celler
De co-lead undersøgelsesforfattere vejer ind i betydningen af deres fund. Af resultaterne siger Lupo, "De gener og genregulatorer, som vi identificerede, er beskadiget i neurale stamceller fra ældre mus."
"Ved at studere Dbx2-genet," fortsætter han, "har vi vist, at disse ændringer kan bidrage til aldring i hjernen ved at bremse væksten af hjernestamceller og ved at aktivere andre aldersrelaterede gener."
Peter Rugg-Gunn håber, at resultaterne en dag vil føre til, at aldringsprocessen vendes. I det, der minder om anti-aldring og livsforlængelsesbevægelser, siger han, ”Aldring påvirker i sidste ende os alle, og den samfundsmæssige og sundhedsmæssige byrde ved neurodegenerative sygdomme er enorm. “
“Ved at forstå, hvordan aldring påvirker hjernen, i det mindste hos mus,” tilføjer han, “håber vi at identificere måder at få øje på neurale stamcellefald. Til sidst kan vi finde måder til at bremse eller endog vende hjerneforringelse [...] og hjælpe flere af os med at holde os mentalt adræt længere i alderdommen. ”
Emanuele Cacci gentager den samme stemning og siger: "Det er lykkedes os at fremskynde dele af aldringsprocessen i neurale stamceller."
”Ved at studere disse gener nærmere, planlægger vi nu at prøve at vende uret tilbage for ældre celler. Hvis vi kan gøre dette på mus, kan det samme også være muligt for mennesker. ”
Emanuele Cacci
