Szkocki genetycy odkryli w ludzkim DNA rodzaj programu starzenia się mózgu, który kontroluje jego rozwój przez całe życie i jest powiązany z rozwojem schizofrenii. Świadczy o tym artykuł opublikowany w magazynie eLife.
„Odkrycie tego programu genetycznego otworzyło zupełnie nowy sposób badania, jak zmienia się ludzkie zachowanie i jak często różne choroby mózgu wpływają na niego na różnych etapach życia. Końcowym rezultatem wszystkich tych badań może być stworzenie leków, które zmieniają przebieg starzenia się mózgu”- powiedział Seth Grant, genetyk z Uniwersytetu w Edynburgu w Szkocji.
W ostatnich latach naukowcy ponownie zaczęli spierać się o to, jaki jest proces starzenia się i śmierci ludzi i zwierząt. Niektórzy biolodzy i ewolucjoniści uważają, że ten proces nie jest przypadkowy i że jest kontrolowany przez rodzaj „programu śmierci” - pewien zestaw genów, które powodują, że ciało rozkłada się i umiera, a tym samym ustępuje miejsca nowemu pokoleniu własnego rodzaju.
Próbując zrozumieć, czy tak jest naprawdę, amerykańscy genetycy odkryli niedawno cały zestaw genów potencjalnie związanych z pracą tego „programu starzenia się”. Zakłócenia w funkcjonowaniu tych genów mogą wyjaśniać, dlaczego niektóre osoby, a także afrykańskie gryzonie - nagie kretoszczury - żyją kilkadziesiąt lat dłużej niż inne pokrewne gatunki.
Stosunkowo niedawno naukowcy odkryli specjalną strefę w mózgu myszy, która kontroluje starzenie się mózgu i całego organizmu jako całości, ale same zasady jej pracy pozostawały wówczas tajemnicą dla biologów.
Grant i jego koledzy zrobili pierwszy krok w kierunku odkrycia mechanizmów programu starzenia się mózgu, analizując, które geny są aktywne w neuronach i komórkach pomocniczych układu nerwowego na różnych etapach życia.
Aby to zrobić, genetycy musieli przeanalizować ogromną gamę danych i wyników eksperymentalnych zgromadzonych w ciągu ostatnich trzech dekad i wyizolować te geny związane z pracą mózgu, których poziom aktywności zmieniał się w dzieciństwie, dojrzałości i starości.
Owocem tych poszukiwań było odkrycie kilkudziesięciu genów i krótkich cząsteczek RNA, głównych nośników informacji wewnątrz komórek, których funkcjonowanie znacznie się zmienia w okresie dojrzewania i starości.
Film promocyjny:
Zmiany te, jak zauważają naukowcy, dotyczą nie tylko neuronów, ale także komórek glejowych i innych tkanek pomocniczych mózgu, a większość z nich rozpoczyna się w wieku 26-30 lat. W tym czasie, jak zauważają naukowcy, następuje poważna restrukturyzacja mózgu, a wiele jego działów i typów komórek zaczyna działać inaczej niż w okresie dojrzewania i dzieciństwa. Zmiany te zaczynają zachodzić wcześniej w mózgach mężczyzn, co wskazuje, że mózgi kobiet starzeją się wolniej. Podobne zmiany zachodzą, jak pokazują obserwacje autorów artykułu, i oczywiście w mózgach myszy skorygowanych o różnicę w długości życia ludzi i gryzoni.
Ten charakter programu starzenia się mózgu, jak zauważają genetycy, może wyjaśniać, dlaczego schizofrenia najczęściej dotyka młodych ludzi w wieku 25-30 lat. Zakłócenia w jego funkcjonowaniu związane z nieprawidłowym działaniem genów kodujących ten program mogą w poważny sposób zaburzyć funkcjonowanie układu nerwowego i wywołać „głosy w głowie” i inne charakterystyczne cechy tej choroby.
Na przykład praca genów Atp2a2, Eef2 i Itpr1, które są związane z rozwojem choroby Parkinsona i schizofrenii, zmienia się szczególnie silnie w okresie dojrzewania. Znalezienie fragmentów DNA, które kodują program kontrolujący wszystkie te geny, może nie tylko pomóc w znalezieniu sposobu na wyleczenie schizofrenii, ale także spowolnić proces starzenia się mózgu.
