У новому дослідженні вчені досліджували, як Х-хромосома може змінюватися з віком і впливати на когнітивні функції. (Зображення: bodym via Getty Images)
Сплячі гени на Х-хромосомі можуть пробудитися в старості, потенційно даючи старіючому жіночому мозку поштовх, якого чоловічий мозок не отримує.
Це явище може допомогти пояснити, чому за багатьма показниками жінки демонструють вищий рівень когнітивної стійкості в похилому віці, ніж чоловіки.
Ці висновки отримані в результаті нового дослідження на лабораторних мишах, яке дослідники також підтвердили генетичними даними людей. Потрібні подальші дослідження, щоб підтвердити, що результати, отримані на мишах, поширюються на людей, але загалом робота вказує на потенційну різницю у старінні жіночого та чоловічого мозку.
Вам може сподобатися
-
Залишки стародавніх вірусів складають 40% нашого геному. Вони можуть спровокувати дегенерацію мозку.
-
Спеціальний захист може допомогти людським яйцеклітинам залишатися свіжими з віком організму
-
Вчені стверджують, що люди можуть мати невикористані «суперсили» завдяки генам, пов'язаним зі сплячкою
Історично склалося так, що «ми просто не дуже уважно розглядали Х-хромосому», — сказала Рейчел Баклі, доцентка неврології Гарвардської медичної школи, яка не брала участі в новому дослідженні. «А тепер ми починаємо приділяти їй справді дуже, дуже велику увагу, і ми починаємо усвідомлювати речі, які ми раніше не до кінця розуміли», — а саме, як статеві хромосоми можуть впливати на старіння мозку.
«У цих роботах випливають дуже важливі та потенційно терапевтичні цілі», що зосереджені на Х-хромосомі, сказав Баклі Live Science.
Стійкість жіночого мозку
Здається, існують фундаментальні відмінності у старінні чоловіків і жінок. Коли йдеться про мозок, у жінок спостерігається нижчий рівень різних форм деменції, ніж у чоловіків, хоча жінки в середньому живуть довше. Єдиним винятком є те, що у жінок вища частота хвороби Альцгеймера, ніж у чоловіків, хоча жінки з хворобою Альцгеймера, як правило, живуть довше, ніж чоловіки з цим захворюванням.
«Було задокументовано багато тенденцій, що демонструють стійкість до когнітивного старіння у жіночому населення порівняно з чоловіками», – сказала перший автор дослідження Маргарет Гадек, студентка MD-PhD Каліфорнійського університету в Сан-Франциско. «Існує багато причин, чому ці тенденції можуть мати місце, але одна з речей, яку ми хотіли дослідити, – це роль Х-хромосоми», – розповіла Гадек Live Science.
Поряд із гормонами, статеві хромосоми — X та Y — є однією з найбільш разючих біологічних відмінностей між чоловіками та жінками, і вони можуть допомогти дати біологічні пояснення тому, чому ці відмінності виникають зі старінням.
Чоловіки зазвичай несуть одну Х-хромосому та одну Y-хромосому в кожній клітині; вони успадковують Х від матері, а Y від батька. Жінки ж зазвичай несуть дві Х-хромосоми — одну від мами та одну від батька. Але кожній клітині потрібна лише одна Х-хромосома, щоб бути активною, тому у жінок друга Х-хромосома «заглушена», залишаючи увімкненою лише материнську або батьківську Х-хромосому.
Це не безперебійний процес. Деякі гени на заглушеній Х-хромосомі уникають цього процесу заглушення і, таким чином, залишаються ввімкненими, тоді як інші гени можуть знову вмикатися з віком людини. Гадек та її колеги задавалися питанням, як ці «пробуджені» гени можуть впливати на старіння мозку, особливо враховуючи, що це заглушення є унікальним жіночим явищем.
Майже два десятки «пробуджених» генів
У своєму новому дослідженні, опублікованому 5 березня в журналі Science Advances, дослідники схрестили два підвиди лабораторних мишей — Mus musculus та Mus castaneus — таким чином, щоб кожне з нащадків гризунів успадкувало один Х-хромосомний ген від першого підвиду та один — від другого. Команда також генетично налаштувала мишей таким чином, щоб Х-хромосомний ген від M. castaneus завжди був приглушений. Зазвичай Х-хромосомний ген, який приглушується в кожній клітині, є випадковим.
Завдяки цій експериментальній установці було легше визначити, до якої хромосоми належить активний ген, і, отже, чи «уник» він процесу заглушення, пояснив Гадек.
Маючи в руках модифікованих мишей, команда дослідила активність генів у чотирьох молодих мишей та чотирьох старих мишей, останнім з яких було 20 місяців (це приблизно 65 років за людським календарем).
Вони зосередилися на активності генів у клітинах гіпокампу, ключового центру пам'яті в мозку, який має тенденцію до скорочення при нормальному старінні та когнітивному зниженні, і сильно страждає при деменції. Вони дослідили понад 40 000 клітин загалом, включаючи як нейрони, так і різні типи гліальних клітин, які допомагають підтримувати нейрони в мозку, а також виробляють ізолюючу речовину, яка називається мієліном.
Цей аналіз показав, що з віком близько 22 генів, які спочатку були приглушені, знову вмикалися. Деякі з тих самих генів пробуджувалися у багатьох мишей, тоді як інші були більш мінливими, додав Гадек.
«Я була справді шокована, побачивши, що ми можемо розглядати ескапізм інактивації, пов’язаний з Х-хромосомою, як функцію віку», – сказала Баклі. «Тож, з віком жінок, його буде більше» – тобто активності генів, пов’язаних з Х-хромосомою – «і насправді деяка його частина має досить захисний ефект», – додала вона.
Важливість ізоляції в мозку
Серед 22 пробуджених генів один під назвою PLP1 виявився цікавим, частково тому, що він був активований у семи з дев'яти досліджених типів клітин, сказав Гадек.
PLP1 відповідає за вироблення ключового компонента мієліну, жирової ізоляції, яка допомагає нейронам ефективно передавати сигнали. Відомо, що мутації в PLP1 можуть зменшувати кількість мієліну в мозку, що призводить до інтелектуальної недостатності. Також відомо, що мієлін може бути порушений з віком, і що втрата функції мієліну може сприяти когнітивному зниженню.
Щоб з'ясувати, чи може повторне пробудження PLP1 покращити когнітивні функції, вчені провели кілька експериментів з самцями та самками мишей. В одному з них вони підтвердили, що у старших самок мишей активність PLP1 у гіпокампі вища, ніж у старших самців. У другому експерименті дослідники штучно збільшили рівень PLP1 за допомогою редагування генів як у старих самців, так і у старих самок, і виявили, що після цього посилення обидві статі показали кращі результати в тестах на навчання та пам'ять.
Щоб з'ясувати, чи поширюються якісь із отриманих результатів на людей, команда дослідників вивчила дані, зібрані раніше для великого дослідження тканини мозку людини. Дані щодо гіпокампу були недоступні, але тканина мозку, що безпосередньо оточує гіпокамп, показала більшу активацію PLP1 у літніх жінок, ніж у літніх чоловіків. Це натякає на те, що те саме явище може спостерігатися і у людей.
Гадек сказала, що в майбутньому їй було б цікаво дослідити цей пробуджений ген у тваринних моделях захворювань, таких як деменція, оскільки нинішні експерименти на мишах розглядали лише здорове старіння. Баклі додала, що також було б цікаво дослідити це явище в контексті менопаузи.
Під час менопаузи рівень естрогену різко падає. Цей гормон виконує багато функцій у мозку, зокрема допомагає транспортувати паливо з крові до клітин мозку. Баклі вказав на дослідження під керівництвом нейробіолога Роберти Брінтон з Університету Аризони, яке показує, що зі зниженням рівня естрогену мозок може розщеплювати частину власного мієліну для отримання палива.
Читаючи нове дослідження, Баклі з'єднала всі крапки та замислилася, чи може підвищення рівня мієліну в пізньому віці бути способом відновлення після удару, завданого раніше, під час менопаузи. «Це те, що справді змусило мене звернути на це увагу», – сказала вона, хоча ця ідея поки що є гіпотезою.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— У жінок аутоімунні захворювання зустрічаються в 4 рази частіше, ніж у чоловіків. Можливо, у цьому винна Х-хромосома.
— Таємниця зникнення Y-хромосоми неандертальця
— Один з 500 чоловіків може мати зайву статеву хромосому (більшість з них навіть не підозрюють про це)
З огляду на те, що поточне дослідження проводилося переважно на мишах, Баклі зазначила, що потрібно провести більше досліджень, щоб з'ясувати, як це явище розгортається в людському мозку. І в довгостроковій перспективі вченим було б доцільно вивчити роль Y-хромосоми у старінні мозку; хоча вона містить набагато менше генів, ніж X, вона все ще може мати вплив, зазначила вона.
«Одна з речей, яку підкреслює ця стаття, полягає в тому, що вивчення статевих хромосом не є вузькою проблемою жіночого здоров'я», — сказала Гадек. «Вона дає уявлення про когнітивне старіння та, безумовно, інші сфери здоров'я, які можуть бути корисними як для чоловіків, так і для жінок, і для всіх, оскільки у всіх нас є Х-хромосома».
Ніколетта Ланезе, редактор каналів, відділ здоров'я
Ніколетта Ланезе — редакторка каналу про здоров'я на Live Science, а раніше працювала редактором новин та штатним автором на цьому сайті. Вона має сертифікат магістра з наукової комунікації Каліфорнійського університету в Санта-Крузі та дипломи з неврології та танцю Університету Флориди. Її роботи публікувалися, серед інших видань, у The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay та Stanford Medicine Magazine. Проживаючи в Нью-Йорку, вона також активно займається танцями та виступає у виставах місцевих хореографів.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Залишки стародавніх вірусів складають 40% нашого геному. Вони можуть спровокувати дегенерацію мозку.
Спеціальний захист може допомогти людським яйцеклітинам залишатися свіжими з віком організму
Вчені стверджують, що люди можуть мати невикористані «суперсили» завдяки генам, пов'язаним зі сплячкою
«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
Сканування мозку може розкрити ваш справжній біологічний вік
«Я був приголомшений даними»: Псилоцибін демонструє властивості проти старіння в ранньому дослідженні. Найновіше у розділі «Старіння».
«Годинники старіння» можуть передбачити ризик захворювань та передчасної смерті. Ось що потрібно знати.
Старіння: Що відбувається з організмом, коли він старіє?
Сканування мозку може розкрити ваш справжній біологічний вік
«Я був приголомшений даними»: Псилоцибін демонструє властивості проти старіння в ранньому дослідженні
Нове дослідження ставить під сумнів використання таурину як добавки проти старіння.
Комбінація препаратів для лікування раку збільшує тривалість життя мишей на 30% Останні новини
Сонячна буря-«канібал» може зобразити полярні сяйва над 18 штатами США цього Дня праці
Вчені пропонують використовувати пилок для виготовлення паперу та губок
Залишки стародавніх вірусів складають 40% нашого геному. Вони можуть спровокувати дегенерацію мозку.
2200-річний «складний та витончений» кельтський оберіг воїна свідчить про витончену металообробку залізної доби.
Катастрофічне зіткнення із сусідньою планетою може бути причиною існування життя на Землі сьогодні, натякають нові дослідження
Наукові новини цього тижня: перша у світі трансплантація легень від свині людині, а також успішний випробувальний політ Starship від SpaceX. ОСТАННІ СТАТТІ
Сонячна буря «Канібал» може зобразити полярне сяйво над 18 штатами США цього Дня праці.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
