Исследователи связывают ген MEF2 с когнитивной устойчивостью у пожилых людей

Авторы нового исследования из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) обнаружили, что ген MEF2 контролирует генетическую программу в головном мозге, способствующую сопротивлению когнитивному снижению. Результаты научной работы опубликованы в журнале Science Translational Medicine.

Актуальность исследования

У многих людей с возрастом развивается болезнь Альцгеймера или другие формы слабоумия (деменции). Однако другие остаются когнитивно здоровыми до глубокой старости, даже если в их головном мозге проявляются основные признаки нейродегенерации.

Среди этих когнитивно устойчивых людей исследователи определили факторы, которые помогают предотвратить деменцию — это уровень образования и количество времени, затрачиваемого на интеллектуально стимулирующую деятельность.

Новизна исследования

Исследователи наблюдали эту связь между MEF2 и когнитивной устойчивостью как у людей, так и у мышей. Полученные результаты свидетельствуют о том, что повышение активности MEF2 или его показатели могут защитить от возрастной деменции.

«Все больше людей понимают, что существуют факторы устойчивости, которые могут защитить функции мозга», — говорит Ли-Хуэй Цай (Li-Huei Tsai). «Понимание этого механизма может быть полезно, когда мы думаем о терапевтических вмешательствах или профилактике когнитивного снижения и деменции, связанной с нейродегенерацией».

Защитные эффекты

Большое количество исследований показывает, что окружающая среда обеспечивает некоторую защиту от последствий нейродегенерации. Исследования связали уровень образования, тип работы, знание языков, на которых говорят, и количество времени, затрачиваемого на такие виды деятельности, как чтение и разгадывание кроссвордов, с более высокой степенью когнитивной устойчивости.

Команда Массачусетского технологического института решила выяснить, как эти факторы окружающей среды влияют на головной мозг на нейрональном уровне. Ученые параллельно изучали наборы данных людей и мышей, и оба трека сошлись на MEF2.

MEF2

MEF2 первоначально был идентифицирован как фактор, важный для развития сердечной мышцы, но позже было обнаружено, что он играет роль в функционировании нейронов и развитии нервной системы. В двух наборах данных, включающих в себя более 1000 человек, команда обнаружила, что когнитивная устойчивость сильно связана с экспрессией MEF2 и многих генов, которые он регулирует.

Многие из этих генов кодируют ионные каналы, которые контролируют возбудимость нейрона или то, насколько легко он запускает электрический импульс. При исследовании РНК-секвенирования клеток головного мозга человека, ученые обнаружили, что MEF2 наиболее активен в субпопуляции возбуждающих нейронов в префронтальной коре устойчивых индивидуумов.

Чтобы изучить когнитивную устойчивость мышей, исследователи сравнили мышей, которые росли в клетках без игрушек, и мышей, помещенных в стимулирующую среду с бегущим колесом и игрушками, которые менялись каждые несколько дней. Как они обнаружили в ходе исследования на людях, MEF2 был более активен в мозгу мышей, подвергшихся воздействию стимулирующей среды. Эти мыши также лучше справлялись с задачами обучения и запоминания. Когда исследователи отключили ген MEF2 в лобной коре, это заблокировало способность мышей извлекать пользу из стимулирующей среды, и их нейроны стали аномально возбудимыми.

«Это было особенно интересно, поскольку предполагало, что MEF2 играет конкретную роль в определении общего когнитивного потенциала в ответ на переменные в окружающей среде», — заявляет Равикиран Раджу (Ravikiran Raju).

Затем исследователи изучили, может ли MEF2 обратить вспять некоторые симптомы когнитивных нарушений у мышей, что экспрессирует версию белка Тау, который может образовывать клубки в мозгу и связан с деменцией. Если эти мыши имели сверхэкспрессию MEF2 в молодом возрасте, у них не было обычных когнитивных нарушений, вызванных белком Тау в позднем возрасте. У этих мышей нейроны, сверхэкспрессирующие MEF2, были менее возбудимыми.

«Множество исследований на людях и мышиных моделях нейродегенерации показали, что нейроны становятся сверхвозбудимыми на ранних стадиях прогрессирования заболевания», — заявляет Раджу. «Когда мы сверхэкспрессировали MEF2 у мышей, мы увидели, что он способен предотвращать эту гипервозбудимость, что может объяснить, почему они показали когнитивные способности лучше, чем контрольные мыши».

Повышение устойчивости

Полученные данные свидетельствуют о том, что повышение активности MEF2 может защитить от деменции; однако, поскольку MEF2 также влияет на другие типы клеток и клеточные процессы, необходимы дополнительные исследования, чтобы убедиться, что его активация не будет иметь неблагоприятных побочных эффектов, говорят исследователи.

Команда надеется продолжить исследование того, как MEF2 активируется под воздействием среды. Они также планируют изучить некоторые эффекты других генов, контролируемых MEF2, помимо ионных каналов, которые они изучали в этом исследовании. Такие исследования могли бы выявить дополнительные цели для медикаментозного лечения.

«Потенциально вы могли бы представить себе более целенаправленную терапию, определив подмножество или класс эффекторов, которые критически важны для повышения устойчивости и нейропротекции», — заключает Раджу.

Авторы другого исследования заявляют, что у большого числа пожилых людей может быть не диагностирована деменция.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.

Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург

E-mail для связи - info@medicalinsider.ru