Shkencëtarët e Stanfordit identifikojnë “gjurmën e gishtit” të gjenit për plakjen e trurit

Shumë prej nesh, kur arrijnë moshën e mesme, vërejnë një rënie të kujtesës dhe aftësive njohëse. Megjithatë, ndryshimet e sakta molekulare në tru përgjegjës për këtë nuk janë kuptuar plotësisht nga shkencëtarët.

Megjithatë, një studim i fundit i kryer në minj ka zbuluar se ndryshimet më të rëndësishme priren të ndodhin në lëndën e bardhë të trurit, një lloj indi i sistemit nervor që është integral për transmetimin e sinjaleve nëpër tru. Studimi shqyrtoi gjithashtu dy trajtime – kufizimin e kalorive dhe infuzionet e plazmës nga minjtë e rinj – që prekin rajone të caktuara të trurit, me plazmën që duket se ngadalëson rënien e lidhur me moshën.

Rezultatet ofrojnë njohuri për rënien njohëse të plakjes normale, si dhe mënyrën se si plakja kontribuon në kushte neurodegjenerative si sëmundjet e Alzheimerit dhe Parkinsonit dhe skleroza e shumëfishtë.

Në shumë sëmundje neurodegjenerative, zona të caktuara të trurit janë më të prekshme ndaj dëmtimit, por shkencëtarët nuk e dinë saktësisht pse.

“Unë e pashë këtë studim si një mënyrë për të shpjeguar atë dobësi disi misterioze rajonale,” tha Tony Wyss-Coray, Ph.D., një profesor i neurologjisë dhe shkencave neurologjike i cili udhëhoqi studimin që ekzaminoi shprehjen e gjeneve në rajone të ndryshme të trurit të miut. ndërsa piqet.

Ekipi hulumtues mori 15 rajone në të dy hemisferat e trurit të 59 minjve femra dhe meshkuj të moshës 3 deri në 27 muaj. Ata identifikuan dhe renditën gjenet kryesore të shprehura nga qelizat e gjetura në çdo rajon të trurit. Ata identifikuan 82 gjene që gjenden shpesh dhe ndryshojnë në përqendrim në 10 ose më shumë rajone.

Ekipi përdori këto gjene për të zhvilluar një rezultat të përbashkët të plakjes, duke vlerësuar se si aktiviteti i gjeneve në rajone të ndryshme të trurit ndryshon me moshën.

Studiuesit zbuluan se lënda e bardhë, e cila gjendet thellë në tru dhe përmban fibra nervore të mbrojtura nga myelina me ngjyrë të bardhë, tregoi ndryshimet më të hershme dhe më të theksuara në shprehjen e gjeneve për minjtë 12 dhe 18 muajsh. Sipas Wyss-Coray, këta minj janë po aq të vjetër, në moshën e miut, sa një person në të 50-at.

“Ne nuk mund të themi përfundimisht se si ndryshimet e shprehjes së gjeneve në lëndën e bardhë ndikojnë në kujtesën dhe njohjen. Kjo do të kërkonte më shumë manipulime gjenetike dhe punë neurobiologjike, “tha Wyss-Coray. “Por ne e dimë se lënda e bardhë është tela që lidh rajonet e ndryshme të trurit së bashku.”

Puna e kaluar ka treguar se plakja prish një model tjetër të qëndrueshëm të shprehjes së gjeneve në tru, duke ndezur gjenet që rregullojnë inflamacionin dhe përgjigjen imune, dhe duke fikur gjenet përgjegjëse për sintezën e proteinave dhe kolagjenit. Inflamacioni dhe përgjigja imune ndikojnë në integritetin e mbështjellësit të mielinës, shtresës izoluese rreth nervave përgjegjëse për transmetimin e sinjaleve nëpër tru.

“Lënda e bardhë ka qenë një zonë mjaft e lënë pas dore në kërkimin e plakjes, e cila zakonisht fokusohet në rajonet e dendura me neurone si korteksi ose hipokampusi,” tha Hahn. “Fakti që lënda e bardhë po shfaqet në të dhënat tona si një zonë e cenueshmërisë së veçantë ndaj plakjes, hap hipoteza të reja dhe intriguese.”

Ndërhyrjet për të ngadalësuar zhvendosjen gjenetike që çon në rënien në rajone specifike të trurit mund të jenë të dobishme në trajtimin e sëmundjeve neurodegjenerative, si dhe rënien e përgjithshme të lidhur me plakjen.

Gjatë studimit, ekipi eksploroi dy ndërhyrje – kufizim kalori dhe injeksione të plazmës nga minjtë e rinj – për të vlerësuar nëse ata mbroheshin nga ndryshimet specifike të rajonit në shprehjen e gjeneve. Çdo ndërhyrje filloi kur minjtë ishin 19 muajsh dhe zgjati katër javë.

Studiuesit zbuluan se ndërhyrja dietike shkaktoi aktivizimin e gjeneve të lidhura me ritmet cirkadiane, ndërsa ndërhyrja plazmatike aktivizoi gjenet e përfshira në diferencimin e qelizave burimore dhe maturimin neuronal që çoi në përmbysjen selektive të shprehjes së gjeneve të lidhura me moshën.

“Ndërhyrjet dukej se vepronin në rajone shumë të ndryshme në tru dhe [nxitnin] efekte jashtëzakonisht të ndryshme,” tha Hahn. “Kjo sugjeron se ka shumë rajone dhe rrugë në tru që kanë potencialin për të përmirësuar performancën njohëse në pleqëri.”

Ekipi gjithashtu ekzaminoi ndryshimet e lidhura me moshën në gjenet që lidhen me tre sëmundje neurodegjenerative – sëmundja e Alzheimerit, sëmundja e Parkinsonit dhe skleroza e shumëfishtë – që zakonisht prekin rajone specifike të trurit. Shpërndarja e shprehjes për secilin gjen kishte ndryshuar në kafshët më të vjetra dhe ndodhi në rajone të trurit që zakonisht nuk lidhen me një gjendje të veçantë neurodegjenerative. Ky zbulim mund të ofrojë njohuri për numrin e madh të pacientëve që kanë sëmundje neurodegjenerative pa një lidhje të fortë gjenetike.

Studimi mund të ofrojë gjithashtu mundësi të reja për të eksploruar trajtime dhe ndërhyrje duke përdorur të dhënat e shprehjes së gjeneve në zero në popullatat e qelizave të cenueshme ndaj plakjes. Studimet e ardhshme mund të eksplorojnë se si shprehja e gjeneve çon në ndryshime funksionale në aktivitetin dhe strukturën neuronale. Wyss-Coray dhe kolegët e Knight Initiative for Brain Resilience synojnë të zgjerojnë këtë punë duke ndërtuar atlase të ngjashme gjenetike të plakjes në trurin e njeriut.

“Ndryshimet individuale të gjeneve të vëzhguara tek miu mund të mos përkthehen drejtpërdrejt tek njerëzit,” tha Wyss-Coray. “Por “ne besojmë se cenueshmëria e lëndës së bardhë ndaj plakjes ka të ngjarë.”