Ученые из Медицинской школы Университета Вирджинии (University of Virginia School of Medicine) определили потенциальное объяснение таинственной гибели определенных клеток головного мозга, наблюдаемая при болезни Альцгеймера, Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваниях. Результаты данного исследования опубликованы в журнале Cell Reports.
Актуальность проблемы
Авторы нового исследования пришли к выводу, что клетки могут погибнуть из-за естественных изменений генов в клетках мозга, которые до недавнего времени считались генетически идентичными. Этот вариант — так называемый «соматический мозаицизм» — мог бы объяснить, почему нейроны в височной доле, например, первыми умирают при болезни Альцгеймера, и почему дофаминергические нейроны первыми умирают при болезни Паркинсона.
«Это был большой открытый вопрос в нейробиологии, особенно при различных нейродегенеративных заболеваниях», — сказал нейробиолог Майкл Макконнелл (Michael McConnell), сотрудник Центра Иммунологии Мозга и Глии (Center for Brain Immunology and Glia).
Ранние исследования Макконнелла шизофрении, позволили впервые рассмотреть неожиданные изменения в генетической структуре отдельных клеток мозга. Ученые предположили, что мозаицизм будет возрастать с возрастом — что мутации будут накапливаться со временем, но исследование показало обратное: у молодых людей больше всего мозаики, а у пожилых людей меньше всего.
Материалы и методы исследования
«Мы завершили создание атласа, который содержал нейроны от 15 человек. Ни у одного из этих людей не было заболевания», — сказал Макконнелл «Они варьировались в возрасте от года до 94 лет, и это показало идеальную корреляцию — идеальную антикорреляцию — с возрастом».
Результаты научного исследования
Основываясь на результатах исследования, Макконнелл пришел к выводу, что нейроны со генетическим изменением, известные как нейроны CNV, могут быть наиболее уязвимыми для гибели. И это может объяснить особую гибель специфических нейронов при различных нейродегенеративных заболеваниях. Например, у людей с наибольшим количеством нейронов CNV в височной доле может привести к болезни Альцгеймера.
Ученые рассматривали только нейроны в лобной коре головного мозга, и его исследования ограничены тем фактом, что нейроны могут быть исследованы только после смерти, поэтому прямые сравнения могут быть затруднены.
Выводы
Это исследование может значительно улучшить наше понимание как нейродегенеративных заболеваний, так и снижения когнитивных способностей, которое нас одолевает с возрастом, что поможет разработать новые методы лечения.
Что действительно интересно в мозаицизме, так это то, что он в корне меняет наши предположения в биологии, так как мы всегда считали, что каждая клетка в каждом отдельном человеке имеет одинаковый геном, одну и ту же ДНК в каждой клетке.
Авторы другого исследования установили, что потеря контроля за активностью генов связана с болезнью Альцгеймера.R
