Azonosítottak egy fehérjét, amely visszafordíthatja az agy öregedését
A Szingapúri Nemzeti Egyetem (NUS Medicine) Yong Loo Lin Orvostudományi Karának tudósai azonosítottak egy molekuláris kapcsolót, amely segít az öregedő agynak megőrizni új idegsejtek termelő képességét. A felfedezés középpontjában egy fehérje áll, amely úgy tűnik, hogy újraéleszti az idegsejtek regenerációs potenciálját, amely képesség általában az életkor előrehaladtával gyengül, és hozzájárul az agyi funkciók hanyatlásához. A felfedezést a Science Advances folyóiratban tették közzé.
A tanulmány egy ciklin D-kötő myb-szerű transzkripciós faktor 1 (DMTF1) nevű transzkripciós faktorra összpontosít. A transzkripciós faktorok génszabályozóként működnek, irányítva, hogy mikor aktiválódnak bizonyos gének, és biztosítva, hogy a sejtek a kívánt módon viselkedjenek. A kutatók megállapították, hogy a DMTF1 kulcsfontosságú szerepet játszik az idegsejt-őssejtek aktivitásának fenntartásában az agy öregedése során, így az agy öregedésének biológiájában kulcsfontosságú szerepet tölt be.
A kutatást Ong Sek Tong Derrick adjunktus vezette, első szerzőként Dr. Liang Yajing, a NUS Medicine Fiziológiai Tanszékének és az Egészséges Hosszú Élet Transzlációs Kutatási Programjának munkatársa. A csapat célja az volt, hogy megértsék, miért veszítik el idővel az idegsejtek a regenerálódási képességüket, és hogyan lehetne ezt a hanyatlást visszafordítani az öregedés során a kognitív funkciók védelme érdekében.
Hogyan támogatja a DMTF1 az idegsejtek őssejtjeit
A DMTF1 szerepének vizsgálatához a csapat emberi forrásokból származó idegsejtek őssejtjeit és a korai öregedést utánzó laboratóriumi modelleket tanulmányozott. Ezután genomkötési és transzkriptóm-elemzéseket alkalmaztak, hogy feltérképezzék, hol hat a DMTF1 a genomban, és megmérjék, hogyan alakítja át a génaktivitást, segítve ezzel annak a folyamatnak a tisztázását, amely ezt a tényezőt az őssejtek fenntartásához köti.
A csapat arra összpontosított, hogy a DMTF1 hogyan viselkedik a sérült telomerekkel rendelkező idegszöveti őssejtekben, és hogy ez hogyan kapcsolódhat a regenerációs stratégiákhoz. A telomerek a kromoszómák védő végződései, amelyek minden sejtosztódáskor rövidülnek, és fokozatos rövidülésük széles körben az öregedés jele.
A kutatók megfigyelték, hogy a megöregedett idegsejtekben a DMTF1 szintje csökkent. Fontos, hogy a DMTF1 újraaktiválása önmagában elegendő volt a sejtek regenerációs képességének helyreállításához, így potenciális terápiás célpont az idegsejtek funkciójának fenntartásában az öregedő agyban.
Ezenkívül a tanulmány feltárta a DMTF1 korábban ismeretlen szerepét a segítő gének (Arid2 és Ss18) szabályozásában, amelyek lehetővé teszik a DNS hozzáférhetőbbé válását és más, a sejtnövekedésben részt vevő gének aktiválását. Ha ezek a segítő gének nem szabályozódnak megfelelően, az idegsejtek elveszítik önmegújulási képességüket.
Következmények a kognitív egészségre nézve
„Az idegsejtek regenerációs képességének romlása régóta összefüggésbe hozható az idegrendszer öregedésével. Az idegsejtek regenerációs képességének romlása gátolja a tanulási és memóriafunkciókhoz szükséges új sejtek képződését. Bár a kutatások kimutatták, hogy az idegsejtek regenerációs képessége részben helyreállítható, az alapjául szolgáló mechanizmusok még mindig nem teljesen tisztázottak” – mondta Ong adjunktus. „Az idegsejtek regenerációs mechanizmusainak megértése szilárdabb alapot biztosít az öregedéssel összefüggő kognitív hanyatlás kutatásához.”
A tanulmány eredményei arra is utalnak, hogy a DMTF1 expresszióját vagy aktivitását fokozó megközelítések terápiás potenciállal rendelkezhetnek az idősödéssel összefüggő idegsejt-funkciók hanyatlásának visszafordításában vagy késleltetésében.
Bár az előzetes eredmények főként in vitro kísérletekből származnak, a kutatók remélik, hogy megvizsgálhatják, hogy a DMTF1 expressziójának növelése regenerálhatja-e az idegsejtek mennyiségét, valamint javíthatja-e a tanulást és a memóriát a telomerek rövidülése és a természetes öregedés körülményei között, anélkül, hogy növelné az agydaganatok kockázatát. A hosszú távú cél olyan molekulák felfedezése, amelyek fokozzák a DMTF1 expresszióját és aktivitását, javítva az idős idegsejtek működését.
„Eredményeink arra utalnak, hogy a DMTF1 hozzájárulhat az idegsejtek szaporodásához a neurológiai öregedés során” – mondta Dr. Liang. „Bár kutatásunk még kezdeti stádiumban van, eredményei keretet nyújtanak annak megértéséhez, hogy az öregedéssel kapcsolatos molekuláris változások hogyan befolyásolják az idegsejtek viselkedését, és végső soron iránymutatást adhatnak a sikeres terápiák kifejlesztéséhez.”