С увеличением продолжительности жизни растет и число людей, сталкивающихся с нейродегенеративными заболеваниями, такими как деменция, болезни Альцгеймера, Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).
Несмотря на десятилетия исследований, точные причины старения мозга оставались неясными. Однако новое исследование, проведенное учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего, проливает свет на молекулярные механизмы, делающие старые нейроны особенно уязвимыми.
Под руководством профессора Джина Йео исследовательская группа впервые смогла воссоздать стареющие нейроны в лабораторных условиях. Это стало возможным благодаря технологии превращения клеток кожи человека напрямую в нейроны, несущие на себе молекулярные следы старения.
Анализ этих клеток показал, что они находятся в состоянии хронического молекулярного стресса: клеточный рост замедляется, а РНК и белки накапливаются в цитоплазме в виде так называемых стрессовых гранул — специализированных временных «хранилищ». Это состояние мешает нейронам справляться с дополнительными стресс-факторами, делая их уязвимыми.
Кроме того, ученые обнаружили, что стареющие нейроны дольше восстанавливаются после стрессов, чем молодые, теряют способность производить белки, ответственные за реакцию на стресс, и демонстрируют нехватку РНК-связывающих белков, поддерживающих жизнедеятельность клетки.
Одним из ключевых открытий стало поведение белка TDP-43, который у молодых нейронов находится в ядре и регулирует экспрессию генов. У старых нейронов этот белок накапливается вне ядра, как у пациентов с болезнью Альцгеймера, БАС и другими нейродегенеративными расстройствами.
Исследование открывает путь к новым методам профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний. На следующем этапе ученые планируют определить источник клеточного стресса, чтобы научиться поддерживать здоровье РНК и предотвращать патологические изменения на ранних этапах.
Ранее Наука Mail рассказывала, что нейродегенеративные заболевания могут быть связаны с молекулярной подвижностью внутри клетки.